О существовании атома, как и о том, что мир состоит из мельчайших частиц, двигающихся в пространстве, знали еще Древние Греки в IV веке до н.э. Спасибо за это древнегреческому философу Демокриту. Но они не имели понятия, как выглядят эти частицы.
Благодаря современным технологиям и большому количеству опытов у нас родилось представление об атоме. Теперь мы знаем его строение, состав, его разные химические и физические свойства и многое другое. И так, разберемся, что же такое атом.
Для начала вспомним периодическую таблицу Менделеева. Все ее прекрасно знают из курса химии в школе. Каждый элемент в этой таблице это и есть атом из которых и строятся все известные вещества которые окружают нас.
Спасибо Дмитрию Ивановичу за то, что он упорядочил их для нашего удобства.
Атом, в переводе с греческого это неделимый. Данное определение не является верным, так как атом можно разделить на составляющие.
В моем понимании:
Атом – это мельчайшая частица вещества, которая определяет его химические и физические свойства.
Согласен, определение на первый взгляд кажется запутанным. Нам поможет во всем разобраться строение атома.
Перед нами модель атома, предложенная датским физиком Нильсоном Бором. Она имеет название планетарная модель атома, так как по своему строению она схожа на строение солнечной системы. В простом представлении атом состоит из трех частиц:
- в ядре
1) протоны
2) нейтроны
- не в ядре
3) электроны
Начнем с центра модели.
В центре атома у нас находиться ядро, в нем сконцентрирована почти вся масса атома 99,9%.
Ядро по сравнению с самим атомом очень мало. Ядро в 10000 раз меньше атома. Если представить атом размерами с нашу планету, то ядро было бы всего 60 метров в диаметре, в половину футбольного поля.
Внутри ядра находится разное количество протонов и нейтронов, обобщенно их называют нуклоны.
Протоны заряжены положительно (заряд +1), нейтроны электронейтральны (заряд 0).
Эти протоны и нейтроны внутри ядра связывают огромные силы, называемые ядерными силами. Сразу на ум приходит ядерная энергетик, ядерный реактор, ядерная бомба. Это верное предположение, так как все эти процессы происходят благодаря ядерным силам! Но не будем забегать вперед… С ядром закончили.
Далее
Вокруг ядра, мы видим, по орбитам вращаются электроны, отрицательно заряженные частицы (заряд -1).
Атом электрически нейтрален. Так как количество протонов равно количеству электронов в нем (в основном состоянии атома).
Добавим характеристик в наши изученные частицы:
- в ядре
1) протоны. Имеют заряд +1
2) нейтроны. Не имеют заряда
- не в ядре
3) электроны. Имеют заряд -1
Как уже можно догадаться, ядро атома концентрирует в себе положительный заряд, а по орбитам атома распределен отрицательный.
Мы знаем, что заряженные тела могут взаимодействовать между собой (притягиваться или отталкиваться) в зависимости от расстояния между этими телами, количества заряда этих тел, и какой они имеют заряд (положительный или отрицательный).
Так же и с атомами. Количество протонов и электронов в атоме определяет как атом будет взаимодействовать с другим атомом (связываться в молекулу, отталкиваться и не взаимодействовать). А взаимодействие атомов это уже химические свойства. То есть, количество протонов или электронов в атоме определяет его химические свойства.
Теперь разберемся с физикой.
Чем больше масса тела, тем физическая способность у него больше. То есть оно окажет большее воздействие при физическом контакте с другими телами.
Так же и с атомами. Чем больше масса атома, тем больше его физическая способность, то есть физические свойства. А 99,9% массы атома находиться в ядре, то есть зависит от количества протонов и нейтронов (массы протонов и нейтронов практически равны). Исходя из вышеперечисленного делаем вывод, что количество протонов и нейтронов в атоме определяет его физические свойства.
Добавим характеристик в наши частицы еще пару свойств:
- Количество протонов и нейтронов. Определяют физические свойства атомов.
- Количество электронов или количество протонов (что одно и тоже) определяют химические свойства.
Вспомним определение: Атом – это мельчайшая частица вещества, которая определяет его химические и физические свойства.
Все встало на свои места. Теперь это определение не кажется таким уж непонятным.
Возникает логичный вопрос: Зачем это вообще нужно? Зачемнужны эти химические и физические свойства атомов?
Согласен, зачем вообще нужны знания, если я не могу их использовать.
Тема использования этих явлений тянет на отдельную статью. Поэтому здесь я не буду разбирать этот вопрос. Скажу только что знание физических и химических свойств различных атомов позволяет нам предсказывать что будет если один раствор смешить с другим и это не приведет к новым катастрофам.
Эту статью я написал для того что бы рассказать вам что наш мир состоит из атомов, и даже мы с вами состоим из этих мельчайших частиц. Посмотрите вокруг... потом на себя... все состоит из маленьких "шариков".