Таринга! Атомът
Какво е атом?
В химията и физиката атомът (от латинския atomum, а този от гръцкия ἄτομον, без части; също така, произлиза от „а“ не и „делим атом“; не се дели) е най-малката единица на химичен елемент което запазва своята идентичност или свойства и че не е възможно да се раздели по химични процеси.
Неговото плътно ядро представлява 99,9% от масата на атома и е съставено от бариони, наречени протони и неутрони, заобиколени от облак от електрони, които - в неутрален атом - равен на броя на протоните.
Концепцията за атома като основен и неделим блок, съставляващ материята на Вселената, е постулирана от атомистичната школа в Древна Гърция. Неговото съществуване обаче е доказано едва през 19 век. С развитието на ядрената физика през 20 век беше установено, че атомът може да бъде разделен на по-малки частици.
Атомна структура.
Въпреки че "атом" означава "неделим", днес е известно, че атомът е изграден от по-малки частици, така наречените субатомни частици.
Ядрото на атома е централната му част. Той има положителен заряд и почти цялата му маса е концентрирана в него. Той обаче заема много малка част от обема на атома: радиусът му е около десет хиляди пъти по-малък. Ядрото е изградено от протони и неутрони.
Около ядрото има електрони, частици с отрицателен заряд и много малка маса в сравнение с тази на протоните и неутроните: приблизително 0,05%. Електроните се намират около ядрото, обвързани от електромагнитната сила, която той упражнява върху тях, и заемат по-голямата част от размера на атома, в така наречения електронен облак.
Електрически взаимодействия между протони и електрони.
Преди експеримента на Ръдърфорд, научната общност прие атомния модел на Томсън, ситуация, която се промени след опита на Ръдърфорд. По-късните модели се основават на структура от атоми с положително заредена централна маса, заобиколена от отрицателно зареден облак.
Този тип структура на атома накара Ръдърфорд да предложи своя модел, в който електроните да се движат около ядрото по орбити. Този модел има затруднения, произтичащи от факта, че ускорена заредена частица, тъй като би било необходимо да остане в орбита, би излъчила електромагнитно излъчване, губейки енергия. Законите на Нютон, заедно с уравненията на електромагнетизма на Максуел, приложени към атома на Ръдърфорд, водят до факта, че във време от порядъка на 10-10 s цялата енергия на атома би била излъчена, с последващото падане на електроните на сърцевината.
Електронен облак.
Около ядрото има електрони, които са елементарни частици с отрицателен заряд, равен на елементарен заряд и с маса 9,10 × 10–31 kg
Броят на електроните в атома в основно състояние е равен на броя на протоните, които той съдържа в ядрото, т.е. на атомния номер, така че атом при тези условия има нетен електрически заряд, равен на 0.
За разлика от нуклоните, атомът може да загуби или да придобие някои от своите електрони, без да променя химическата си идентичност, превръщайки се в йон, частица с нетен заряд, различен от нула.