Informazioni di base sulla struttura dell'atomo: caratteristiche, caratteristiche e formula

L'atomo è la più piccola particella della sostanza chimicauna sostanza che è in grado di preservare le sue proprietà. La parola "atomo" deriva dal greco "atomos", che significa "indivisibile". A seconda di quante e quali particelle sono nell'atomo, è possibile determinare l'elemento chimico.

Brevemente sulla struttura dell'atomo

Come posso elencare brevemente le informazioni principali sula struttura dell'atomo? Un atomo è una particella con un nucleo, che è caricato positivamente. Intorno a questo nucleo c'è una nuvola di elettroni carica negativamente. Ogni atomo nel suo stato normale è neutrale. La dimensione di questa particella può essere completamente determinata dalla dimensione della nuvola di elettroni che circonda il nucleo.

Il nucleo stesso, a sua volta, consiste anche di piùpiccole particelle - protoni e neutroni. I protoni sono caricati positivamente. I neutroni non portano alcuna carica. Tuttavia, i protoni, insieme ai neutroni, si combinano in una categoria e sono chiamati nucleoni. Se sono necessarie brevemente informazioni di base sulla struttura di un atomo, questa informazione può essere limitata ai dati elencati.

La prima informazione sull'atomo

Circa lo stesso, quella materia può essere piccolaparticelle, sospettavano anche gli antichi greci. Credevano che tutto ciò che esiste è composto da atomi. Tuttavia, tale punto di vista era puramente filosofico e non può essere interpretato scientificamente.

La prima informazione di base sulla struttura dell'atomo è stata ottenutaLo scienziato inglese John Dalton. È stato questo ricercatore che è stato in grado di scoprire che due elementi chimici possono entrare in rapporti diversi, e ciascuna di queste combinazioni sarebbe una nuova sostanza. Ad esempio, otto parti di un elemento di ossigeno generano anidride carbonica. Quattro parti di ossigeno sono monossido di carbonio.

Nel 1803, Dalton scoprì la cosiddetta leggepiù relazioni in chimica. Con l'aiuto di misurazioni indirette (dato che nessun atomo poteva essere considerato sotto i microscopi allora), Dalton concluse sul peso relativo degli atomi.

Ricerca di Rutherford

Quasi un secolo più tardi, le informazioni di base sulla struttura degli atomi furono confermate da un altro chimico inglese, Ernest Rutherford. Lo scienziato ha proposto un modello del guscio elettronico delle particelle più piccole.

A quel tempo chiamato da Rutherford "Planetariomodello dell'atomo "era uno dei passi più importanti che la chimica poteva fare. Le informazioni di base sulla struttura dell'atomo hanno mostrato che è simile al sistema solare: gli elettroni delle particelle ruotano attorno al nucleo in orbite strettamente definite, proprio come fanno i pianeti.

Il guscio elettronico degli atomi e le formule degli atomi di elementi chimici

Il guscio elettronico di ciascuno degli atomi contieneesattamente quanti elettroni ci sono nel suo nucleo del protone. Questo è il motivo per cui l'atomo è neutrale. Nel 1913 un altro scienziato ricevette informazioni di base sulla struttura dell'atomo. La formula di Niels Bohr era simile a quella che ricevette Rutherford. Secondo la sua concezione, gli elettroni ruotano attorno a un nucleo situato al centro. Bor raffinò la teoria di Rutherford, introdusse l'armonia nei suoi fatti.

Già allora sono state fatte le formule di alcune sostanze chimiche. Ad esempio, schematicamente la struttura di un atomo di azoto è denotata come 1s²2s²2p³, la struttura dell'atomo di sodio è espressa dalla formula 1s²2s²2p⁶3s¹. Attraverso queste formule, puoi vedere quanti elettroni si muovono lungo ciascuno degli orbitali di una sostanza chimica.

Il modello di Schrodinger

Tuttavia, anche questo modello atomico non è aggiornato. Le informazioni di base sulla struttura dell'atomo, noto oggi alla scienza, sono ampiamente disponibili grazie alla ricerca del fisico austriaco E. Schrödinger.

Ha proposto un nuovo modello della sua struttura - onda. A questo punto, gli scienziati hanno già dimostrato che l'elettrone è dotato non solo della natura della particella, ma possiede le proprietà di un'onda.

Tuttavia, anche i modelli Schrödinger e Rutherford hanno disposizioni generali. Le loro teorie sono simili in quanto gli elettroni esistono a determinati livelli.

Tali livelli sono anche chiamati strati di elettroni. Usando il numero del livello, l'energia dell'elettrone può essere caratterizzata. Più alto è lo strato, più energia ha. Tutti i livelli sono contati dal basso verso l'alto, quindi il numero del livello corrisponde alla sua energia. Ciascuno degli strati nel guscio dell'elettrone dell'atomo ha i suoi sottolivelli. In questo caso, il primo livello può avere un sottolivello, il secondo uno - due, il terzo - tre e così via (vedere le precedenti formule elettroniche di azoto e sodio).

Anche particelle più piccole

Al momento, ovviamente, anche di piùpiccole particelle, piuttosto che un elettrone, un protone e un neutrone. È noto che il protone è costituito da quark. Ci sono particelle ancora più piccole dell'universo - per esempio, i neutrini, che per dimensioni sono cento volte più piccoli di un quark e un miliardo di volte più piccoli di un protone.

I neutrini sono una particella così piccola che è 10 volte un settantesimo di volte più piccolo di, per esempio, un tirannosauro. Il tirannosauro stesso è altrettanto più piccolo dell'intero universo osservabile.

Informazioni di base sulla struttura dell'atomo: radioattività

È sempre stato noto che nessuna reazione chimica può trasformare un elemento in un altro. Ma nel processo di radiazioni radioattive questo accade spontaneamente.

La radioattività è l'abilità dei nuclei atomicitrasformarsi in altri nuclei - più stabile. Quando le persone hanno informazioni di base sulla struttura degli atomi, gli isotopi potrebbero in qualche modo servire da incarnazione dei sogni degli alchimisti medievali.

Durante il decadimento degli isotopi emessiradiazioni radioattive. Per la prima volta un tale fenomeno fu scoperto da Becquerel. La principale forma di radiazioni radioattive è il decadimento alfa. Con esso, viene rilasciata una particella alfa. Inoltre, vi è un decadimento beta, in cui la beta-particella viene emessa dal nucleo dell'atomo, rispettivamente.

Isotopi naturali e artificiali

Attualmente, circa 40 naturaleisotopi. La maggior parte di questi si trova in tre categorie: uranio-radio, torio e attinio. Tutti questi isotopi possono essere trovati in natura - nelle rocce, nel suolo, nell'aria. Ma a parte loro, ci sono anche circa un migliaio di isotopi dedotti artificialmente che si ottengono nei reattori nucleari. Molti dei loro isotopi sono usati in medicina, specialmente nella diagnostica.

Le proporzioni all'interno dell'atomo

Se immaginiamo un atomo le cui dimensionisarà paragonabile alla dimensione dello stadio sportivo internazionale, quindi è possibile ottenere visivamente le seguenti proporzioni. Gli elettroni dell'atomo in uno "stadio" si troveranno proprio in cima agli stand. Ognuno di essi sarà più piccolo della testa del perno. Quindi il nucleo si troverà al centro di questo campo e la sua dimensione non sarà maggiore delle dimensioni di un pisello.

A volte le persone fanno una domanda, come in realtàsembra un atomo. In realtà, letteralmente non sembra in alcun modo - non per la ragione che nella scienza sono usati microscopi insufficientemente buoni. Le dimensioni dell'atomo si trovano in quelle aree in cui la nozione di "visibilità" semplicemente non esiste.

Gli atomi hanno dimensioni molto piccole. Ma quanto sono piccole queste dimensioni? Il fatto è che il più piccolo, a malapena distinguibile, di un occhio umano contiene circa un quintilione di atomi.

Se immaginiamo un atomo di queste dimensioni,che potrebbe adattarsi alla mano umana, quindi accanto ad esso ci sarebbero virus di lunghezza di 300 metri. I batteri avrebbero una lunghezza di 3 km e lo spessore di un capello umano sarebbe pari a 150 km. In una posizione sdraiata, poteva andare oltre i confini dell'atmosfera terrestre. E se tali proporzioni fossero reali, allora i capelli umani potrebbero raggiungere la luna in lunghezza. Questo è un atomo così inquietante e interessante, lo studio di cui gli scienziati continuano a studiare fino ad oggi.</ span </ p>