Структура этих микроскопических строительных блоков определяет химию Вселенной.
Атомы - это строительные блоки всего, что вас окружает, от клеток вашего тела до чашки чая в руке. Созданные из элементарных частиц и удерживаемые вместе фундаментальными силами, они определяют химию Вселенной.
У каждого из них есть крошечное положительно заряженное ядро, уравновешенное облаком отрицательно заряженных электронов. Они определяют свойства атома. Разделите атомное ядро, и вы найдете субатомные частицы, называемые протонами и нейтронами. Самый простой атом, водород, имеет только один протон и не имеет нейтронов. Но по мере продвижения по периодической таблице количество протонов увеличивается один за другим. С каждым лишним протоном поведение атома меняется.
Протоны имеют положительный заряд, поэтому за каждый добавленный дополнительный атом атом также получает еще один отрицательный электрон. Эти электроны группируются в фиксированных зонах вокруг ядра атома, известных как орбитали или оболочки. Каждая оболочка может содержать только определенное количество электронов. Поэтому, когда оболочка заполняется, следующие электроны должны начать новую.
Атомы наиболее стабильны, когда их электронные оболочки заполнены, но у большинства элементов есть лишние электроны. Это движущая сила химии, которую мы видим вокруг себя. Чтобы завершить наполовину заполненные оболочки, атомы образуют химические связи. Они могут либо делиться своими электронами, чтобы образовать ковалентные связи, либо они могут красть электроны друг у друга, чтобы сформировать ионные связи.
Ковалентные связи обычны внутри нашего тела. Атомам углерода нужно четыре электрона, чтобы завершить свою внешнюю оболочку, поэтому они делятся с четырьмя другими атомами, включая другие атомы углерода. Это делает их идеальными для образования больших биологических молекул, таких как ДНК.
Ионные связи чаще встречаются в земле. Они случаются, когда неметалл крадет электроны у металла, становясь отрицательно заряженными. В то же время металл становится положительно заряженным. Эти ионы притягиваются друг к другу, слипаясь в повторяющиеся структуры, подобные кристаллам соли.
Связи между атомами могут разрушаться и преобразовываться, позволяя элементам выполнять удивительные химические трюки. Они объединяются, чтобы произвести более крупные соединения, разлагаются, чтобы сформировать более мелкие, или заменяют один элемент на другой, чтобы произвести химическое вещество с другими свойствами. Эти динамические взаимодействия происходят вокруг нас постоянно.
Строение атома:
Ядро
Ядро атома в центре атома кислорода содержит восемь протонов и восемь нейтронов.
Нейтрон
Эти субатомные частицы, обозначенные желтым цветом, имеют массу 1 и заряд 0.
Протон
Цветной код - красный. Эти субатомные частицы имеют массу 1 и заряд +1.
Снаряды
Атом кислорода содержит восемь электронов, расположенных в двух орбитальных оболочках.
Электрон
Эти субатомные частицы, расположенные внутри двух оболочек, имеют почти нулевую массу и заряд -1.
Неспаренный электрон
Два электрона во внешней оболочке не имеют партнера. Это позволяет атомам кислорода образовывать химические связи.
