Среда18 июля
Образование

Основные сведения о строении атома: характеристики, особенности и формула

29 марта 2017

Атом – это мельчайшая частица химического вещества, которая способна сохранять его свойства. Слово «атом» происходит от древнегреческого «atomos», что означает «неделимый». В зависимости о того, сколько и каких частиц находится в атоме, можно определить химический элемент.

основные сведения о строении атома

Кратко о строении атома

Как можно вкратце перечислить основные сведения о строении атома? Атом является частицей с одним ядром, которое заряжено положительно. Вокруг этого ядра расположено отрицательно заряженное облако из электронов. Каждый атом в своем обычном состоянии является нейтральным. Размер этой частицы полностью может быть определен размером электронного облака, которое окружает ядро.

Само ядро, в свою очередь, тоже состоит из более мелких частиц – протонов и нейтронов. Протоны являются положительно заряженными. Нейтроны не несут в себе никакого заряда. Однако протоны вместе с нейтронами объединяются в одну категорию и носят название нуклонов. Если необходимы основные сведения о строении атома кратко, то эта информация может быть ограничена перечисленными данными.

основные сведения о строении атомов изотопы

Первые сведения об атоме

О том же, что материя может состоять из мелких частиц, подозревали еще древние греки. Они полагали, что все существующее и состоит из атомов. Однако такое воззрение носило чисто философский характер и не может быть трактовано научно.

Первым основные сведения о строении атома получил английский ученый Джон Дальтон. Именно этот исследователь сумел обнаружить, что два химических элемента могут вступать в различные соотношения, и при этом каждая такая комбинация будет представлять собой новое вещество. Например, восемь частей элемента кислорода порождают собой углекислый газ. Четыре части кислорода – угарный газ.

В 1803 году Дальтон открыл так называемый закон кратных отношений в химии. При помощи косвенных измерений (так как ни один атом тогда не мог быть рассмотрен под тогдашними микроскопами) Дальтон сделал вывод об относительном весе атомов.

химия основные сведения о строении атома

Видео по теме

Исследования Резерфорда

Почти столетие спустя основные сведения о строении атомов были подтверждены еще одним английским химиком - Эрнестом Резерфордом. Ученый предложил модель электронной оболочки мельчайших частиц.

На тот момент названная Резерфордом «Планетарная модель атома» была одним из важнейших шагов, которые могла сделать химия. Основные сведения о строении атома свидетельствовали о том, что он похож на Солнечную систему: вокруг ядра по строго определенным орбитам вращаются частицы-электроны, подобно тому, как это делают планеты.

Электронная оболочка атомов и формулы атомов химических элементов

Электронная оболочка каждого из атомов содержит ровно столько электронов, сколько находится в его ядре протонов. Именно поэтому атом является нейтральным. В 1913 году еще один ученый получил основные сведения о строении атома. Формула Нильса Бора была похожа на ту, что получил Резерфорд. Согласно его концепции, электроны также вращаются вокруг ядра, расположенного в центре. Бор доработал теорию Резерфорда, внес стройность в ее факты.

Уже тогда были составлены формулы некоторых химических веществ. Например, схематически строение атома азота обозначается как 1s22s22p3, строение атома натрия выражается формулой 1s22s22p63s1. Через эти формулы можно увидеть, какое количество электронов движется по каждой из орбиталей того или иного химического вещества.

основные сведения о строении атома кратко

Модель Шредингера

Однако затем и эта атомная модель устарела. Основные сведения о строении атома, известные науке сегодня, во многом стали доступны благодаря исследованиям австрийского физика Э. Шредингера.

Он предложил новую модель его строения – волновую. К этому времени ученые уже доказали, что электрон наделен не только природой частицы, но обладает свойствами волны.

Однако у модели Шредингера и Резерфорда имеются и общие положения. Их теории сходны в том, что электроны существуют на определенных уровнях.

Такие уровни также называются электронными слоями. При помощи номера уровня может быть охарактеризована энергия электрона. Чем выше слой, тем большей энергией он обладает. Все уровни считаются снизу вверх, таким образом, номер уровня соответствует его энергии. Каждый из слоев в электронной оболочке атома имеет свои подуровни. При этом у первого уровня может быть один подуровень, у второго – два, у третьего – три и так далее (см. приведенные выше электронные формулы азота и натрия).

основные сведения о строении атомов

Еще более мелкие частицы

На данный момент, конечно, открыты еще более мелкие частицы, нежели электрон, протон и нейтрон. Известно, что протон состоит из кварков. Существуют и еще более мелкие частицы мироздания – например, нейтрино, который по своим размерам в сто раз меньше кварка и в миллиард раз меньше протона.

Нейтрино – это настолько мелкая частица, что она в 10 септиллионов раз меньше, чем, к примеру, тираннозавр. Сам тираннозавр во столько же раз меньших размеров, чем вся обозримая Вселенная.

Основные сведения о строении атома: радиоактивность

Всегда было известно, что ни одна химическая реакция не может превратить один элемент в другой. Но в процессе радиоактивного излучения это происходит самопроизвольно.

Радиоактивностью называют способность ядер атомов превращаться в другие ядра – более устойчивые. Когда люди получили основные сведения о строении атомов, изотопы в определенной мере могли служить воплощением мечтаний средневековых алхимиков.

В процессе распада изотопов испускается радиоактивное излучение. Впервые такое явление было обнаружено Беккерелем. Главный вид радиоактивного излучения – это альфа-распад. При нем происходит выброс альфа-частицы. Также существует бета-распад, при котором из ядра атома выбрасывается, соответственно, бета-частица.

Природные и искусственные изотопы

В настоящее время известно порядка 40 природных изотопов. Их большая часть расположена в трех категориях: урана-радия, тория и актиния. Все эти изотопы можно встретить в природе – в горных породах, почве, воздухе. Но помимо них, известно также порядка тысячи искусственно выведенных изотопов, которые получают в ядерных реакторах. Многие их таких изотопов используются в медицине, особенно в диагностике.

основные сведения о строении атома формула

Пропорции внутри атома

Если представить себе атом, размеры которого будут сопоставимы с размерами международного спортивного стадиона, тогда можно визуально получить следующие пропорции. Электроны атома на таком «стадионе» будут располагаться на самом верху трибун. Каждый из них будет иметь размеры меньше, чем булавочная головка. Тогда ядро будет расположено в центре этого поля, а его размер будет не больше, чем размер горошины.

Иногда люди задают вопрос, как в действительности выглядит атом. На самом деле он в буквальном смысле слова не выглядит никак – не по той причине, что в науке используются недостаточно хорошие микроскопы. Размеры атома находятся в тех областях, где понятие «видимости» просто не существует.

Атомы обладают очень малыми размерами. Но насколько малы в действительности эти размеры? Факт состоит в том, что самая маленькая, едва различимая человеческим глазом крупица соли содержит в себе порядка одного квинтиллиона атомов.

Если же представить себе атом такого размера, который мог бы уместиться в человеческую руку, то тогда рядом с ним находились бы вирусы 300-метровой длины. Бактерии имели бы длину 3 км, а толщина человеческого волоса стала бы равна 150 км. В лежачем положении он смог бы выходить за границы земной атмосферы. А если бы такие пропорции были действительны, то человеческий волос в длину смог бы достигать Луны. Вот такой он непростой и интересный атом, изучением которого ученые продолжают заниматься и по сей день.

Источник: fb.ru
Комментарии
Ваше имя:
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить

Похожие материалы
Автомобиль Автомобили
Автомобиль "БМВ Е65": описание, технические характеристики, особенности и отзывы

"БМВ" 7 серии - это люксовый седан от баварского автоконцерна. Автомобиль с многолетней историей выпускается по сегодняшний день. Машина пережила несколько поколений, о которых будет рассказано в данной статье. Особен...

Двигатель ВАЗ 21179: технические характеристики, особенности и отзывы Автомобили
Двигатель ВАЗ 21179: технические характеристики, особенности и отзывы

Двигатель ВАЗ-21179, характеристики которого уже известны и будут приведены в данной статье, стал необычным нововведением "АвтоВАЗа". На замену старым "шестнадцатиклапанникам" объемом 1,6 литра пришел 1,8-литровый мот...

Порода кур хайсекс: описание, характеристики, особенности и отзывы Бизнес
Порода кур хайсекс: описание, характеристики, особенности и отзывы

Хороших пород кур сегодня имеется немало. Селекционерами в последние годы было выведено множество гибридов, отличающихся очень высокой производительностью. И одним из самых популярных кроссов является, безусловно, хай...

Хороший отец: основные характеристики, особенности и практические рекомендации Дом и семья
Хороший отец: основные характеристики, особенности и практические рекомендации

В женщинах материнский инстинкт заложен с рождения. В детстве они проявляют свою заботу и нежность к куклам, животным, младшим братьям и сестрам. Взяв на руки своего ребенка, они инстинктивно ощущают все его потребнос...

Корейская вона. История и основные сведения о южнокорейской валюте Финансы
Корейская вона. История и основные сведения о южнокорейской валюте

Вона является официальной денежной единицей Республики Корея. Эта валюта имеет обозначение в международной финансовой системе KRW и код 410. Название южнокорейской воны произошло из союза иероглифов, который произноси...

Основные сведения о деньгах разных стран и интересные факты о них Финансы
Основные сведения о деньгах разных стран и интересные факты о них

Сегодня все, что бы мы ни покупали, начиная от продуктов питания и заканчивая квартирой или автомобилем, стоит определенную сумму денег. В их качестве выступают как бумажные купюры, так и металлические монеты, а в пос...

Обзор, характеристики, особенности и отзывы о коляске YoYa Дом и семья
Обзор, характеристики, особенности и отзывы о коляске YoYa

Коляска – один из самых важных атрибутов, который должен присутствовать в доме с рождения малыша. Только при наличии правильно выбранной коляски ребенку будет комфортно гулять и спать на улице. Не стоит забывать...

Дельташлифовальная машина: производители, модели, технические характеристики, особенности работы и уход Домашний уют
Дельташлифовальная машина: производители, модели, технические характеристики, особенности работы и уход

Сегмент шлифовальных машин на строительном рынке представлен довольно широко и под каждую задачу всегда найдется оптимальное решение. Наибольшей популярностью пользуются высокопроизводительные агрегаты, работающие с т...

Автомобили
"Дрозд" мотоцикл: описание, характеристики, особенности и отзывы

«Дрозд» - мотоцикл, который вовсе не похож на эту небольшую птичку. Напротив, этот мощный зверь до 1999 года считался самым быстрым в мире. Данное прозвище прицепилось к нему благодаря английскому названию...

Автомобиль МАЗ-54323: технические характеристики, особенности и схема Автомобили
Автомобиль МАЗ-54323: технические характеристики, особенности и схема

Отечественный грузовик МАЗ-54323 – надежный седельный тягач, проверенный временем. В 1988 году белорусские конструкторы представили первый грузовик рассматриваемой серии, который представляет собой модифицирован...