Ένα άτομο είναι η καθοριστική δομή ενός στοιχείο, η οποία δεν μπορεί να σπάσει με κανένα χημικό μέσο. ΕΝΑ τυπικό άτομο αποτελείται από πυρήνα θετικά φορτισμένων πρωτόνια και ηλεκτρικά ουδέτερο νετρόνια με αρνητική χρέωση ηλεκτρόνια περιστρέφοντας γύρω από αυτόν τον πυρήνα. Εν τούτοις, ένα άτομο μπορεί να αποτελείται από ένα μόνο πρωτόνιο (δηλ. Το αντιικό ισότοπο του υδρογόνου) ως πυρήνα. ο αριθμός πρωτονίων ορίζει την ταυτότητα ενός ατόμου ή του στοιχείου του.
Μέγεθος, μάζα και φόρτιση ατόμου
Το μέγεθος ενός ατόμου εξαρτάται από το πόσα πρωτόνια και τα νετρόνια έχει, καθώς και αν έχει ή όχι ηλεκτρόνια. Ένα τυπικό μέγεθος ατόμων είναι περίπου 100 picometers ή περίπου ένα δέκατο δισεκατομμύριο ενός μέτρου. Το μεγαλύτερο μέρος του όγκου είναι κενός χώρος, με περιοχές στις οποίες μπορούν να βρεθούν ηλεκτρόνια. Τα μικρά άτομα τείνουν να είναι σφαιρικά συμμετρικά, αλλά αυτό δεν ισχύει πάντα για μεγαλύτερα άτομα. Σε αντίθεση με τα περισσότερα διαγράμματα των ατόμων, τα ηλεκτρόνια δεν περιστρέφονται πάντα στον πυρήνα σε κύκλους.
Τα άτομα μπορούν να κυμαίνονται σε μάζα από 1,67 x 10-27 kg (για το υδρογόνο) έως 4,52 χ 10-25 kg για υπερβολικά πυρηνικούς ραδιενεργούς πυρήνες. Η μάζα οφείλεται σχεδόν εξ ολοκλήρου σε πρωτόνια και νετρόνια, καθώς συμβάλλουν τα ηλεκτρόνια αμελητέα μάζα σε ένα άτομο.
Ένα άτομο που έχει ίσο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρονίων δεν έχει καθαρό ηλεκτρικό φορτίο. Μια ανισορροπία στους αριθμούς των πρωτονίων και των ηλεκτρονίων αποτελεί ένα ατομικό ιόν. Έτσι, τα άτομα μπορεί να είναι ουδέτερα, θετικά ή αρνητικά.
Ανακάλυψη
Η ιδέα ότι η ύλη μπορεί να αποτελείται από μικρές μονάδες είναι γύρω από την αρχαία Ελλάδα και την Ινδία. Στην πραγματικότητα, η λέξη "άτομο" δημιουργήθηκε στην Αρχαία Ελλάδα. Ωστόσο, η ύπαρξη ατόμων δεν αποδείχθηκε μέχρι σήμερα Ο John Dalton πειράματα στις αρχές του 1800. Τον 20ο αιώνα, έγινε δυνατός ο «να δούμε» μεμονωμένα άτομα με τη χρήση μικροσκοπίας σάρωσης σήραγγας.
Ενώ πιστεύεται ότι τα ηλεκτρόνια σχηματίστηκαν στα πολύ πρώιμα στάδια του σχηματισμού του Big Bang του σύμπαντος, οι ατομικοί πυρήνες δεν σχηματίστηκαν μέχρι τρία λεπτά μετά την έκρηξη. Προς το παρόν, ο συνηθέστερος τύπος ατόμου στο σύμπαν είναι υδρογόνο, αν και με την πάροδο του χρόνου, θα υπάρξουν αυξανόμενες ποσότητες ηλίου και οξυγόνου, πιθανόν να ξεπεράσουν το υδρογόνο σε αφθονία.
Αντιύλη και εξωτικά άτομα
Το μεγαλύτερο μέρος του υλικού που συναντάμε στο σύμπαν αποτελείται από άτομα με θετικά πρωτόνια, ουδέτερα νετρόνια και αρνητικά ηλεκτρόνια. Ωστόσο, υπάρχει ένα σωματίδιο αντιύλης για ηλεκτρόνια και πρωτόνια με αντίθετα ηλεκτρικά φορτία.
Τα ποζιτρόνια είναι θετικά ηλεκτρόνια, ενώ τα αντιπρωτόνια είναι αρνητικά πρωτόνια. Θεωρητικά, άτομα αντιύλης μπορεί να υπάρχουν ή να γίνονται. Η αντιύλη ισοδυναμεί με α άτομο υδρογόνου (αντι-υδρογόνο) παρήχθη στο CERN, τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Πυρηνικών Ερευνών, στη Γενεύη το 1996. Εάν ένα κανονικό άτομο και ένα αντι-άτομο συναντιόταν ο ένας με τον άλλο, θα αφανίζονταν ο ένας τον άλλον, ενώ απελευθέρωνε σημαντική ενέργεια.
Εξωτικά άτομα είναι επίσης δυνατά, στα οποία ένα πρωτόνιο, ένα νετρόνιο ή ένα ηλεκτρόνιο αντικαθίστανται από ένα άλλο σωματίδιο. Για παράδειγμα, ένα ηλεκτρόνιο θα μπορούσε να αντικατασταθεί με ένα μιόν για να σχηματίσουν ένα άτομο μιονίου. Αυτοί οι τύποι ατόμων δεν έχουν παρατηρηθεί στη φύση, αλλά μπορούν να παραχθούν σε εργαστήριο.
Ατομικά παραδείγματα
- υδρογόνο
- άνθρακα-14
- ψευδάργυρος
- το καίσιο
- τρίτιο
- Cl- (μια ουσία μπορεί να είναι ένα άτομο και ένα ισότοπο ή ιόν Την ίδια στιγμή)
Παραδείγματα ουσιών που δεν είναι άτομα περιλαμβάνουν νερό (Η2O), επιτραπέζιο αλάτι (NaCl) και το όζον (Ο3). Βασικά, οποιοδήποτε υλικό με μια σύνθεση που περιλαμβάνει περισσότερα από ένα σύμβολα στοιχείων ή που έχει ένα δείκτη ακολουθώντας ένα σύμβολο στοιχείου είναι ένα μόριο ή μια ένωση και όχι ένα άτομο.