Atomo apibrėžimas ir pavyzdžiai

Ar tikrai egzistuoja antimedžiaga ir egzotiški atomai?

KTSDESIGN / MOKSLO NUOTRAUKŲ BIBLIOTEKA / Getty Images

Atomas yra apibrėžianti an struktūrą elementas , kurio negalima sulaužyti jokiomis cheminėmis priemonėmis. A tipiškas atomas susideda iš teigiamo krūvio branduolio protonų ir elektra neutralus neutronų su neigiamu krūviu elektronų skriejantis aplink šį branduolį. Tačiau atomą gali sudaryti vienas protonas (ty protium vandenilio izotopas ) kaip branduolys. The protonų skaičius apibrėžia atomo ar jo elemento tapatybę.

Atomo dydis, masė ir įkrovimas

Atomo dydis priklauso nuo to, kiek jis turi protonų ir neutronų, taip pat nuo to, ar jis turi elektronų, ar ne. Įprastas atomo dydis yra apie 100 pikometrų arba maždaug viena dešimtoji milijardoji metro dalis. Didžioji tūrio dalis yra tuščia erdvė su sritimis, kuriose galima rasti elektronų. Maži atomai linkę būti sferiškai simetriški, tačiau tai ne visada pasakytina apie didesnius atomus. Priešingai nei daugelyje atomų diagramų, elektronai ne visada skrieja aplink branduolį apskritimais.

Atomų masė gali būti nuo 1,67 x 10^-27kg (vandeniliui) iki 4,52 x 10^-25kg supersunkiesiems radioaktyviesiems branduoliams. Masė beveik vien tik dėl protonų ir neutronų, nes prisideda elektronai nereikšminga masė į atomą.

Atomas, turintis vienodą skaičių protonų ir elektronų, neturi grynojo elektros krūvio. Dėl protonų ir elektronų skaičiaus disbalanso susidaro atominis jonas. Taigi atomai gali būti neutralūs, teigiami arba neigiami.

Atradimas

Sąvoka, kad materija gali būti sudaryta iš mažų vienetų, buvo paplitusi nuo senovės Graikijos ir Indijos. Tiesą sakant, žodis „atomas“ buvo sugalvotas senovės Graikijoje. Tačiau atomų egzistavimas nebuvo įrodytas iki tol Johno Daltono eksperimentai 1800-ųjų pradžioje. XX amžiuje atsirado galimybė „pamatyti“ atskirus atomus naudojant skenuojančią tunelinę mikroskopiją.

Nors manoma, kad elektronai susiformavo labai ankstyvose Visatos Didžiojo sprogimo formavimosi stadijose, atominiai branduoliai susiformavo tik praėjus trims minutėms po sprogimo. Šiuo metu labiausiai paplitęs atomų tipas visatoje yra vandenilis, nors laikui bėgant egzistuos vis daugiau helio ir deguonies, kurie greičiausiai aplenks vandenilio gausą.

Antimedžiaga ir egzotiški atomai

Didžioji dalis materijos, su kuria susiduriama visatoje, yra pagaminta iš atomai su teigiamais protonais, neutraliais neutronais ir neigiamais elektronais. Tačiau yra antimedžiagos dalelė elektronams ir protonams su priešingais elektros krūviais.

Pozitronai yra teigiami elektronai, o antiprotonai yra neigiami protonai. Teoriškai, antimedžiagos atomai gali egzistuoti arba būti sukurtas. Antimedžiaga, lygiavertė a vandenilio atomas (antivandenilis) buvo pagamintas CERN, Europos branduolinių tyrimų organizacijoje, Ženevoje 1996 m. Jei įprastas atomas ir antiatomas susidurtų, jie sunaikintų vienas kitą ir išskirs daug energijos.

Galimi ir egzotiški atomai, kuriuose protonas, neutronas ar elektronas pakeičiami kita dalele. Pavyzdžiui, elektroną galima pakeisti a miuonas kad susidarytų miuoninis atomas. Tokio tipo atomai gamtoje nebuvo pastebėti, tačiau gali būti gaminami laboratorijoje.

Atomų pavyzdžiai

• vandenilis
• anglis-14
• cinko
• cezis
• tričio
• Cl^-(medžiaga gali būti atomas ir an izotopas arba jonų Tuo pačiu metu)

Medžiagų, kurios nėra atomai, pavyzdžiai yra vanduo (H_duO) Valgomoji druska (NaCl) ir ozonas (O₃). Iš esmės bet kokia medžiaga, kurios sudėtis apima daugiau nei vieną elemento simbolį arba kurios indeksas yra po a elemento simbolis yra molekulė arba junginys, o ne atomas.