Budowa atomu

By Roger Zięba - lipca 03, 2021

 

Atom to najmniejsza cząstka pierwiastka chemicznego zbudowana z materii, zachowująca jego specyficzne właściwości. Jest on zbudowany z elementarnych cząstek materii. Cząstki elementarne, wchodzące w skład atomów to: skupione są w jądrze atomowym i związane siłami jądrowymi nukleony, czyli dodatnie protony i obojętne elektrycznie neutrony oraz krążące wokół jądra atomowego ujemne elektrony.

1. Założenia Johna Daltona

W roku 1803 John Dalton ogłosił założenia tkz.: hipotezy atomistycznej, które objaśniały podstawowe i udowodnione doświadczalnie prawa chemiczne. Mówiły one że:

  • materia składa się z atomów pierwiastków chemicznych różniących się masą, rozmiarami i właściwościami
  • atomy danego pierwiastka chemicznego są jednakowe i mają kształt kuli,
  • atomy są niepodzielne 
  • atomy łączą się i tworzą cząsteczki
2. Model atomu Bohra

Niels Bohr w 1913r. zaproponował teorię budowy atomu wodoru. Zgodnie z tą teorią elektrony krążą wokół jądra atomowego po zamkniętych torach o ściśle określonej energii. Takie tory Bohr nazwał orbitami stacjonarnymi. Elektrony, które po nich krążą, mając określoną energię. Jej zmiana powoduje przeskok elektronu z orbity stacjonarnej na inną. Absorpcja, czyli pochłanianie (pobieranie) energii z zewnątrz, powoduje przeskok elektronu na orbitę bardziej oddaloną od jądra atomowego. Emisja, czyli oddawanie energii, wiąże się z przeskokiem elektronu na orbitę znajdującą się bliżej jądra atomowego. Energia może być pobierana (absorbowana) lub oddawana (emitowana) przez elektrony w atomie wyłącznie w porcjach nazwanych kwantami. Stan atomu, w którym wartość energii jego elektronów jest najmniejsza, to stan stacjonarny (podstawowy) atomu. Stan atomu, w którym wartość energii jego elektronów jest wyższa niż energia elektronu w stanie stacjonarnym, to nietrwała forma zwana stanem wzbudzonym. 

3. Budowa atomu.

Jak powyżej jest to najmniejsza cząstka pierwiastka chemicznego. Składa się on z jądra atomowego zbudowanego z protonów i neutronów (ich wspólna nazwa to nukleon) o ładunku dodatnim oraz krążących wokół jądra elektronów o ładunku ujemnym. Masę atomu wyrażamy w jednostkach masy atomowej czyli w unitach [u], gdzie 1u = 1,66 × 10-24 g. Jak również wiemy atom składa się z trzech elementarnych cząstek:

  • Proton:
                                               
    To cząstka, która posiada ładunek dodatni. Jego masa jest równa 1u.

  • Neutron 

    To cząstka, której sumaryczny ładunek wynosi 0. Jego masa również wynosi 1u. 

  • Elektron:

    To cząstka, która posiada ładunek ujemny -1. Jego masa jest równa 1/1840u. 

4. Model kwarków (1964)

 Istnieją bardziej podstawowe cząstki elementarne, z których zbudowane są wszystkie hadrony (grupa silnie oddziałowujących cząstek elementarnych). Założono istnienie 6 kwarków: górnego u (up), dolnego d (down), powabnego c (charm), dziwnego s (strange), pięknego b (beauty, bottom), prawdziwego t (truth, top).  Są obdarzone ułamkowym ładunkiem elektrycznym: u, c, t ®2/3e, d, s, b®-1/3e. Wszystkie kwarki mają swoje antycząstki ® antykwarki, obdarzone tzw. antykolorem. Większość znanych hadronów jest zbudowana z trzech pierwszych kwarków. Np. neutron - jest układem udd.






  • Share:

You Might Also Like

0 comments