Kami menerangkan apa itu atom dan bagaimana setiap bahagiannya terbina. Juga, sejarahnya, kajian tentangnya dan apa itu molekul.
Apakah atom?
Unit terkecil yang membentuk perkara.
Perkataan atom berasal daripada bahasa Yunani kuno (atom, "Tanpa pembahagian") dan telah dicipta oleh ahli falsafah pertama yang berteori tentang komposisi benda, iaitu zarah asas Alam semesta. Sejak itu, dengan kemunculan model atom, cara membayangkannya sangat berbeza-beza, kerana model atom menggantikan model sebelumnya selama berabad-abad, sehingga kita mencapai model yang kita gunakan hari ini.
Atom mempunyai sifat unsur kimia yang menyusun dan, seterusnya, unsur-unsur disusun dan dikelaskan mengikut mereka nombor atom, konfigurasi elektronik dan sifat kimia dalam Jadual berkala daripada unsur-unsur.
Unsur kimia yang sama boleh terdiri daripada atom yang berbeza dari kelas yang sama, iaitu, dengan nombor atom yang sama (bilangan proton yang ada pada setiap atom dalam unsur), walaupun jisim atomnya berbeza.
Sebagai contoh, terdapat atom yang berbeza bagi unsur yang sama yang berbeza dalam bilangannya neutron, dan ia dipanggil isotop, kes perwakilan ialah isotop unsur karbon (12C, 13C, 14C). Jadi, setiap atom tergolong dalam unsur kimia yang sama atau tidak, bergantung kepada bilangan protonnya, jadi atom dengan bilangan proton yang sama tergolong dalam unsur kimia yang sama.
Bagaimanakah atom terbina?
Atom terdiri daripada nukleus dan satu atau lebih elektron (yang mempunyai cas negatif) di sekelilingnya. Nukleus terdiri daripada zarah yang dipanggil proton dan neutron. Proton bercas positif dan neutron adalah neutral. Set proton dan neutron dipanggil nukleon.
Proton dan elektron tertarik antara satu sama lain oleh daya elektromagnet (interaksi zarah bercas dengan medan elektrik dan magnet), manakala proton dan neutron tertarik antara satu sama lain oleh daya nuklear (daya yang hanya dialami oleh zarah yang membentuk nukleus atom).
Bagaimanakah atom bergabung?
Atom boleh bergabung antara satu sama lain untuk membentuk pautan kimia, apa yang berlaku apabila mereka berkongsi elektron mereka dalam satu cara atau yang lain. Ikatan kimia boleh kovalen, ionik Y logam, yang berasal dari sebatian molekul kovalen, rangkaian ionik atau sebatian logam (walaupun penting untuk menjelaskan bahawa tiada ikatan kimia secara mutlak kovalen atau ionik). Dengan cara ini, atom boleh bergabung untuk membentuk molekul sederhana seperti air, serta untuk membentuk makromolekul kompleks seperti protein, DNA Y RNA.
Walaupun atom dibezakan antara satu sama lain berkat konfigurasi zarahnya, ia juga benar bahawa semua atom unsur yang sama adalah betul-betul serupa: atom hidrogen dalam matahari Mereka adalah sama seperti yang membentuk badan kita, dan atom karbon dalam badan anjing adalah sama dengan atom yang membentuk berlian. Perbezaannya adalah dalam cara atom bergabung untuk membentuk sebatian kimia yang berbeza yang membentuk organ dan sistem organ dalam makhluk hidup, bahan yang dihasilkan dalam industri, dan semua perkara yang membentuk alam semesta.
Bahagian atom
Atom terdiri daripada dua bahagian penting:
- Nukleus. Kira-kira 99.94% daripada jisim atom tertumpu di dalam nukleus, di mana proton dan neutron (yang bersama-sama dipanggil "nukleon"), digabungkan oleh daya nuklear yang kuat, yang menghalang proton mereka menolak satu sama lain, mempunyai elektrik yang sama. caj.
- Orbital atom. Orbital menerangkan kawasan ruang yang mengelilingi nukleus atom di mana kebarangkalian untuk mencari elektron adalah sangat tinggi. Kawasan ini mempunyai bentuk berbeza yang diperoleh hasil daripada menyelesaikan persamaan Schrödinger pegun. Erwin Schrödinger ialah seorang saintis Austria yang membangunkan persamaan ini pada tahun 1925 untuk mengira evolusi zarah subatom, seperti elektron. Oleh itu, elektron membentuk sejenis "awan" di sekeliling nukleus, yang diwakili oleh bentuk orbital atom. Sebaliknya, setiap orbital atom sepadan dengan nilai tenaga tertentu untuk elektron, jadi ia disusun mengikut nilai tenaga mereka. Rajah berikut menunjukkan bentuk orbital atom pertama:
Sejarah atom
Yang pertama merumuskan idea tentang kewujudan atom ialah ahli falsafah Yunani Democritus (s.V-VI BC) daripada spekulasi khayalan semata-mata (seperti yang difahami sains pada masa itu).
Kajiannya telah diambil oleh ahli falsafah kemudiannya seperti Leucippus dan Epicurus, tetapi ia diabaikan semasa zaman pertengahan, dibayangi oleh penjelasan penciptaan dunia, yang mengaitkan segala-galanya kepada Tuhan.
Kami terpaksa menunggu sehingga 1773 apabila ahli kimia Perancis Antoine de Lavoisier mengemukakan teorinya mengenai bukan penciptaan atau pemusnahan jirim (ia hanya berubah) atau Hukum kekekalan jisim, yang membolehkan John Dalton merumuskan teori atom moden yang pertama pada tahun 1804.
Para ulama berturut-turut fizikal dan juga kimia mereka telah diilhamkan oleh kerjanya untuk mencadangkan sistem yang lebih baik dan lebih kompleks untuk memahami zarah asas jirim. Selepas itu, model atom baru telah dicadangkan sehingga yang paling banyak digunakan hari ini.
Struktur yang diterima kontemporari adalah yang berasal daripada eksperimen Rutherford pada tahun 1911, bersama-sama dengan formulasi Niels Bohr, Schrödinger dan Heisenberg.
Molekul
Molekul dikenali sebagai penyatuan dua atau lebih atom melalui ikatan kimia untuk membentuk struktur yang lebih kompleks dan neutral elektrik. Ikatan kimia boleh menjadi kovalen atau ionik.
Molekul boleh terdiri daripada atom unsur kimia yang sama, contohnya, molekul oksigen (O2), atau atom unsur kimia yang berbeza, contohnya, molekul glukosa. Gas monoatomik, contohnya helium (He), juga dianggap sebagai molekul.