Що таке атом? З яких частин він складається і в чому вимірюється його маса?

Сучасна людина постійно чує словосполучення, які містять похідні від слова «атом». Це енергія, електростанція, бомба. Хто приймає це як належне, а деякі задаються питанням: «Що таке атом?».

Що означає це слово?

Воно має давньогрецькі корені. Походить від «атомос», яке в дослівному перекладі означає «неразрезаемий». Хтось, вже трохи знайомий з фізикою атома, обуриться: "Як "неразрезаемий"? Він складається з якихось частинок!" Вся справа в тому, що назва з'явилася, коли вчені ще не знали, що атоми - не найдрібніші частинки.




Після досвідченого докази цього факту було вирішено не змінювати звичного назви. І в 1860 році "атомом" стали називати дрібну частинку, яка має всі властивості хімічного елемента, до якого належить.

Що більше атома і менше його?

Молекула завжди більше. Вона утворена з декількох атомів і є найменшою частицой речовини. А ось менше — елементарні частинки. Наприклад, електрони і протони, нейтрони і кварки. Їх дуже багато. Вже багато чого про нього сказано. Але досі ще не дуже зрозуміло, що таке атом.

Що він із себе представляє?

Питання про те, як представити модель атома, вже давно займає вчених. Сьогодні прийнята та з них, яку запропонував Е. Резерфорд і допрацював Н. Бор. По ній атом поділяється на дві частини: ядро і електронне хмара.




Велика частина маси атома зосереджена в його центрі. Ядро складається з нейтронів і протонів. А електрони в атомі розташовані на досить великій відстані від центру. Виходить щось схоже на Сонячну систему. У центрі, як Сонце, ядро, а навколо нього обертаються електрони за своїм орбиталям, як планети. Саме тому модель часто називають планетарною. Цікаво, що ядро і електрони займають дуже малий простір у порівнянні із загальними розмірами атома. Виходить, що в центрі маленьке ядро. Потім порожнеча. Дуже велика порожнеча. І потім вузька смужка маленьких електронів. До такої моделі атомів вчені прийшли не відразу. До цього було висунуто безліч припущень, які були спростовані дослідами. Однією з таких ідей було подання атома у вигляді суцільного тіла, яке має позитивний заряд. А електрони в атомі пропонувалося розмістити по всьому тілу. Таку ідею висував Дж. Томсон. Його модель атома ще називалася «Пудинг з родзинками». Вже дуже модель нагадувала це блюдо.




Але вона була неспроможна, тому що не могла пояснити деяких властивостей атома. Тому її відкинули. Японський учений Г. Нагаока на питання, що таке атом, пропонував таку модель. На його думку, ця частка має віддалене подібність з планетою Сатурн. У центрі ядро, а електрони обертаються навколо нього по орбітах, пов'язаних в кільце. Незважаючи на те, що модель не була прийнята, деякі її положення були використані в планетарній схемою.

Про числах, пов'язаних з атомом

Спочатку про фізичних величинах. Загальний заряд атома завжди дорівнює нулю. Це пов'язано з тим, що число електронів і протонів в ньому однаково. А їхній заряд однаковий за величиною і має протилежні знаки. Часто виникають ситуації, коли атом втрачає електрони або, навпаки, притягує до себе зайві. У таких ситуаціях кажуть про те, що він став іоном. І його заряд залежить від того, що сталося з електронами. Якщо їх кількість менша, заряд іона позитивний. Коли електронів більше покладеного, іон стає негативним. Тепер про хімії. Ця наука, як ніяка інша, найбільше дає розуміння, що таке атом. Адже навіть основна таблиця, що в ній вивчається, заснована на тому, що атоми розташовані в ній у певному порядку. Мова йде про таблиці Менделєєва. У ній кожному елементу приписується певний номер, який пов'язаний з числом протонів в ядрі. Зазвичай він позначається буквою z. Таке значення — це масове число. Воно дорівнює сумі протонів і нейтронів, що знаходяться в ядрі атома. Прийнято його позначення буквою A. Два зазначених числа пов'язані один з одним таким рівнянням: A = z + N . Тут N — це кількість нейтронів в атомному ядрі. Ще однією важливою величиною є маса атома. Для її вимірювання введена особлива величина. Вона скорочується: а.е.м . І читається як атомна одиниця маси. Виходячи з цієї одиниці, три частинки, з яких складаються всі атоми Всесвіту, мають маси:

елементарна частинка



маса в а.е.м.



протон



10073



нейтрон



10087



електрон



00005

Ці значення часто потрібні при вирішенні хімічних задач.