Starożytni Grecy wiedzieli, że wszystkie substancje składają się z cząstek. Około 420 r. p.n.e mi. Filozof Demokryt zaproponował, że materia składa się z drobnych, niepodzielnych cząstek zwanych atomami. Wszystkie substancje składają się z atomów i cząsteczek. Zarówno atom, jak i cząsteczka początkowo uważano za niepodzielne, dopiero później udowodniono, że tak nie jest. Czym różni się atom od cząsteczki?

Atomy- Są to najmniejsze cząstki tworzące substancję.
Cząsteczki– to także cząstki elementarne, z których składa się każda substancja.

Porównanie atomu i cząsteczki

Jaka jest różnica między atomem a cząsteczką?
Atom jest elementarną cząstką materii. Ma swoją masę i rozmiar i odpowiada za właściwości tej substancji jako pierwiastka chemicznego. Atom składa się z jądra i elektronów poruszających się po orbitach wokół jądra. To budowa atomu określa właściwości chemiczne substancji. Atomy nie występują w stanie wolnym. Łączą się ze sobą i tworzą cząsteczki dzięki ładunkom elektrycznym cząstek, z których są wykonane.
Cząsteczka jest tym, z czego zbudowana jest substancja. Cząsteczki mogą zawierać dwa lub więcej atomów połączonych ze sobą wiązaniami międzyatomowymi. Dokładniej, możemy powiedzieć, że cząsteczka składa się z jądra atomowe i elektrony wewnętrzne poruszające się po swoich orbitach, a także zewnętrzne elektrony walencyjne. Różne cząsteczki zawierają różną liczbę atomów określonego typu i różne ilości. Cząsteczka ma złożoną strukturę architektoniczną, w której każdy atom ma swoje własne miejsce i swoich dobrze zdefiniowanych sąsiadów. Właściwości cząsteczki zależą od liczby zawartych w niej atomów. Na te właściwości ma wpływ kolejność i konfiguracja połączeń atomów. Struktura atomowa tworząca cząsteczkę może być sztywna, ale nie we wszystkich przypadkach. Każdy atom znajduje się w ciągłym ruchu, oscyluje wokół swojego położenia równowagi. W tym przypadku wolna cząsteczka podczas ruchu termicznego ma różne konfiguracje. Cząsteczka jest elektrycznie obojętną cząstką. Jest to najmniejsza cząsteczka materii, która ma swoją właściwości chemiczne. W przypadku cząsteczek jednoatomowych, takich jak gazy szlachetne, właściwości cząsteczki i atomu są takie same. Atomy w cząsteczce łączą się wiązania chemiczne. Takie wiązanie może zostać utworzone przez jedną lub więcej par elektronów wspólnych dla dwóch atomów. Cząsteczka może istnieć niezależnie.

Czym różni się atom od cząsteczki?

Atomy tworzą cząsteczkę. Atom składa się z jądra i elektronów poruszających się po orbitach wokół jądra.
Cząsteczki składają się z atomów.
Atom ma ładunek elektryczny, ale cząsteczka jest obojętna.
Tylko cząsteczka może istnieć niezależnie.

rzecz atomowa (Garg i in. 2014); element jest rodzajem rzeczy.

Atom to zbiór protonów, neutronów i elektronów. Jeden izolowany atom w stanie neutralnym ma trochę protonów, taką samą liczbę elektronów i trochę neutronów (mniej więcej tyle samo, co protonów w przypadku pierwiastków lżejszych, około 50% więcej w przypadku pierwiastków cięższych). Liczba neutronów lub protonów w atomie zmienia się jedynie w wyniku procesów radioaktywnych lub interakcji o bardzo wysokiej energii, takich jak w akceleratorach cząstek. I mam na myśli Naprawdę Wysoka energia: Nawet jeśli pomyślisz o wysadzeniu lasek dynamitu, to nie wystarczy, aby zacząć bawić się protonami i neutronami. Chemia zachodzi, gdy atomy łączą się i wymieniają elektrony lub przekazują sobie elektrony. Reakcje chemiczne zachodzą cały czas, a wiele z nich nie wymaga dużej ilości energii: przenoszenie elektronów z atomu na atom jest często bardzo proste.

Zatem chemia atomu zależy od liczby elektronów, a liczba elektronów w izolowanym atomie zależy bezpośrednio od liczby protonów. Elektrony można tak łatwo dodawać i usuwać z atomów (wystarczy pocierać balonem włosy: elektryczność statyczna polega na przenoszeniu elektronów pomiędzy włosami i balon), więc klasyfikujemy atomy według liczby posiadanych protonów. Neutrony nie są tak istotne: opowiem o nich na końcu.

Zatem element atom zależy od liczby protonów. Wszystkie atomy wodoru mają jeden proton, a wszystkie atomy z jednym protonem są wodorem. Dwa protony to hel, trzy to lit, siedemnaście to chlor, 79 to złoto itd. Czysta próbka pierwiastka zawiera tylko atomy tego typu: na przykład czysta próbka żelaza zawiera tylko atomy z 26 protonami. Z drugiej strony woda nie jest pierwiastkiem: cząsteczka wody składa się z dwóch atomów wodoru (po jednym protonie każdy) dzielących elektrony z atomem tlenu (osiem protonów).

Co to znaczy, że pierwiastka „nie można rozbić na prostszą formę” i dlaczego atomy nie są „prostszą formą”? Cóż, oni są niczym więcej prosta forma, ponieważ atom żelaza - żelazo: to ten sam kształt, nie jest prostsze. Pomyśl o tym w ten sposób. Jeśli dam ci kawałek czystego żelaza, jedyne, co możesz zrobić, to rozbić go na mniejsze kawałki żelaza lub zrobić ich więcej złożona substancja na przykład pozwalając mu rdzewieć. - Rdza powstaje z żelaza i tlenu. Najmniejszy możliwy kawałek żelaza, jaki można wytworzyć, to pojedynczy atom żelaza, ale to wciąż tylko niewiarygodnie mały kawałek żelaza. Jeśli chciałbyś rozbić kawałek żelaza poza pojedyncze atomy żelaza, musiałbyś użyć reaktora jądrowego, akceleratora cząstek lub czegoś podobnego, a wtedy w końcu mógłbyś otrzymać coś, co nie było żelazem, ponieważ zmieniłbyś liczbę protony w atomach.

Porównajmy to do wody. Jeśli dam ci wiadro czystej wody, to niczym kawałek żelaza będziesz mógł podzielić je na coraz mniejsze próbki, ostatecznie otrzymując pojedynczą cząsteczkę wody. Ale możesz zrobić coś innego: jeśli przepuścisz prąd przez wodę, rozpadnie się on na czysty wodór i czysty tlen. Są to substancje „prostsze”, ponieważ każda składa się z atomów tylko jednego pierwiastka, podczas gdy woda ma atomy dwóch pierwiastków.

A co z neutronami? Cóż, z chemicznego punktu widzenia nie robią one wiele, a atomy o tej samej liczbie protonów, ale różnej liczbie neutronów są znacznie bardziej podobne (na przykład mają w zasadzie taki sam skład chemiczny) niż atomy o tej samej liczbie neutrony, ale inna ilość protony. O wiele rozsądniej jest klasyfikować według liczby protonów, ponieważ określa to liczbę elektronów i określa skład chemiczny.

Załóżmy, że próbujesz sklasyfikować atomy według liczby neutronów.Co najlepsze, większość atomów argonu (18 protonów) ma 22 neutrony, ale niektóre atomy chloru (17 protonów) i spora część atomów potasu (19 protonów) również mają 22 neutrony. Jak zapewne wiesz, argon, chlor i potas zupełnie się od siebie różnią. Z drugiej strony atomy potasu z 22 neutronami zachowują się prawie identycznie jak najpopularniejsze rodzaje atomów potasu, które mają 21 neutronów.

Czym różnią się atomy?

W tłumaczeniu „atom” oznacza niepodzielny. Został tak nazwany, ponieważ przez długi czas był uważany za najmniejszą część materii. Jednak dalszy rozwój nauki pokazał, że tak nie jest. Zastanówmy się więc, z czego zbudowany jest atom i czym różnią się atomy różnych pierwiastków.

Struktura atomowa

Dziś nauka zna 126 rodzajów pierwiastków chemicznych. Ogólna struktura ich atomów jest taka sama. Każdy z nich ma jądro składające się z protonów i neutronów, wokół których krążą elektrony. Elektrony to cząstki naładowane ujemnie. Gdy obracają się wokół jądra, powstaje chmura elektronów.

Protony to cząstki naładowane dodatnio. W spoczynku atom zawiera taką samą liczbę protonów i elektronów, tj pierwiastek chemiczny nie ma ładunku elektrycznego. Jednak podczas reakcji może oddawać elektrony innym pierwiastkom, stając się cząstką naładowaną dodatnio, lub też je odbierać, stając się cząstką naładowaną ujemnie. Neutrony nie przenoszą żadnego ładunku, ale wpływają na masę pierwiastka. Wymyślono jednoczącą nazwę dla protonów i neutronów - nukleony.

Atomy różnych pierwiastków

Atomy różnych pierwiastków różnią się między sobą liczbą protonów w jądrze. Liczba elektronów może się zmieniać, ale liczba protonów nigdy. Ile protonów znajduje się w jądrze, można znaleźć za pomocą numer seryjny element układu okresowego Mendelejewa. Wodór (nr 1) ma w spoczynku 1 elektron i 1 proton, lit
(nr 3) - 3 elektrony i 3 protony, węgiel (nr 6) - 6 elektronów i 6 protonów.

Ponieważ liczba protonów w różne atomy różne, ich masy też są różne. Masę pierwiastka tworzą głównie protony i neutrony, ponieważ masa elektronów jest znikoma. Ale nawet atomy tego samego pierwiastka mogą mieć różne masy ze względu na różną liczbę neutronów w jądrze. Atomy, w których liczba neutronów różni się od liczby protonów, nazywane są izotopami. Na przykład w naturze występują atomy węgla C12 (6 protonów i 6 neutronów), C13 (6 protonów i 7 neutronów) i inne odmiany o zawartości neutronów od 2 do 16.

W tłumaczeniu „atom” oznacza niepodzielny. Został tak nazwany, ponieważ przez długi czas był uważany za najmniejszą część materii. Jednak dalszy rozwój nauki pokazał, że tak nie jest. Zastanówmy się więc, z czego zbudowany jest atom i czym różnią się atomy różnych pierwiastków.

Struktura atomowa

Dziś nauka zna 126 rodzajów pierwiastków chemicznych. Ogólna struktura ich atomów jest taka sama. Każdy z nich ma jądro składające się z protonów i neutronów, wokół których krążą elektrony. Elektrony to cząstki naładowane ujemnie. Gdy obracają się wokół jądra, powstaje chmura elektronów.

Protony to cząstki naładowane dodatnio. W spoczynku atom zawiera taką samą liczbę protonów i elektronów, więc taki pierwiastek chemiczny nie ma ładunku elektrycznego. Jednak podczas reakcji może oddawać elektrony innym pierwiastkom, stając się cząstką naładowaną dodatnio, lub też je odbierać, stając się cząstką naładowaną ujemnie. Neutrony nie przenoszą żadnego ładunku, ale wpływają na masę pierwiastka. Wymyślono jednoczącą nazwę dla protonów i neutronów - nukleony.

Atomy różnych pierwiastków

Atomy różnych pierwiastków różnią się między sobą liczbą protonów w jądrze. Liczba elektronów może się zmieniać, ale liczba protonów nigdy. Ile protonów znajduje się w jądrze, można określić na podstawie numeru seryjnego pierwiastka w układzie okresowym Mendelejewa. Wodór (nr 1) ma w spoczynku 1 elektron i 1 proton, lit
(nr 3) - 3 elektrony i 3 protony, węgiel (nr 6) - 6 elektronów i 6 protonów.

Ponieważ różne atomy mają różną liczbę protonów, ich masy również się różnią. Masę pierwiastka tworzą głównie protony i neutrony, ponieważ masa elektronów jest znikoma. Ale nawet atomy tego samego pierwiastka mogą mieć różne masy ze względu na różną liczbę neutronów w jądrze. Atomy, w których liczba neutronów różni się od liczby protonów, nazywane są izotopami. Na przykład w naturze występują atomy węgla C12 (6 protonów i 6 neutronów), C13 (6 protonów i 7 neutronów) i inne odmiany o zawartości neutronów od 2 do 16.

INNY

Słowo obce„alfa” mocno zakorzeniła się w języku rosyjskim i występuje w różnych kombinacjach. O,…

Oczywiście każdy z nas, w najbardziej ogólnym sensie, ma dobre pojęcie o tym, czym jest element. Elementem jest część…

Słowo „rdzeń” oznacza rdzeń czegoś w kształcie kuli. Jednak znaczenie tego pojęcia może być inne, w ...

Każdy z nas choć raz podziwiał piękne nocne niebo usiane wieloma gwiazdami. Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się…

Definicja Wielkiego Zderzacza Hadronów brzmi: LHC to akcelerator cząstek naładowanych i został stworzony w celu...

Elektron jest cząstka elementarna, który ma ujemny ładunek elektryczny. Jest równa -1. Elektron wchodzi...

Wewnątrz płynie niewidzialna siła obiekty biologiczne i środowisko nieożywione. Siła ta nazywa się...

Niewiele osób jest dobrze zaznajomionych z różnymi terminami, teoriami i prawami fizyki i chemii. A niektórzy, może...

Reakcje między różnymi rodzajami chemikalia i pierwiastki są jednym z głównych przedmiotów studiów w chemii.…

Pojęcie materii jest badane przez kilka nauk jednocześnie. Przeanalizujemy pytanie, jakie substancje są z dwóch punktów...

Na lekcjach chemii w szkole uczą cię, jak rozwiązywać różne zadania, wśród których popularne są zadania obliczeniowe...

Ładunek elektryczny – wielkość fizyczna, który określa zdolność organizmu do udziału w procesach elektromagnetycznych...

Stopień utlenienia to warunkowy ładunek atomu w cząsteczce, atom otrzymuje go w wyniku całkowitego przyjęcia elektronów, jego...

Cała otaczająca nas materia, którą widzimy, składa się z różnych atomów. Atomy różnią się między sobą budową, rozmiarem i masą. Istnieje ponad 100 rodzajów różnych atomów, ponad 20 rodzajów atomów zostało uzyskanych przez człowieka i nie występują w naturze, ponieważ są niestabilne i rozpadają się na prostsze atomy.

Jednak nawet atomy należące do tego samego typu mogą nieznacznie różnić się od siebie. Dlatego istnieje coś takiego jak pierwiastek chemiczny - są to atomy tego samego typu. Wszystkie mają ten sam ładunek jądrowy, czyli tę samą liczbę protonów.

Każdy pierwiastek chemiczny ma nazwę i oznaczenie w postaci jednej lub dwóch liter łacińskiej nazwy tego pierwiastka. Na przykład pierwiastek chemiczny wodór jest oznaczony literą H (od łacińskiej nazwy Hydrogenium), chlor - Cl (od Chlorum), węgiel - C (od Carboneum), złoto - Au (od Aurum), miedź - Cu (od Cuprum), tlen - O (z Oxigeium).

Istniejące pierwiastki chemiczne są wymienione w układzie okresowym. Często mówi się o nim jako o systemie ( układ okresowy), ponieważ istnieją pewne ścisłe zasady, według których ten lub inny element jest umieszczany w komórce tabeli. W wierszach i kolumnach układu okresowego obserwuje się regularne zmiany właściwości pierwiastków. Zatem każdy element w tabeli ma swój własny numer.

Atomy pierwiastków chemicznych nie ulegają zmianom w wyniku reakcji chemicznych. Zmienia się zbiór substancji utworzonych przez atomy, ale nie same atomy. Na przykład, jeśli w rezultacie Reakcja chemiczna kwas węglowy(H 2 CO 3) rozłożył się na wodę (H 2 O) i dwutlenek węgla (CO 2), po czym nie utworzyły się żadne nowe atomy. Zmieniły się jedynie połączenia między nimi.

Zatem atom można zdefiniować jako najmniejszą chemicznie niepodzielną cząstkę substancji.

Najobficiej występującym pierwiastkiem we wszechświecie jest wodór, a następnie hel. Są to najprostsze pierwiastki chemiczne w budowie. Pozostałe pierwiastki chemiczne stanowią około 0,1% wszystkich atomów. Jednakże atomy innych pierwiastków chemicznych mają duża masa niż atomy wodoru i helu. Jeśli więc zawartość innych pierwiastków chemicznych we Wszechświecie wyrazimy w procentach masowych, to będą one stanowić 2% masy całej materii Wszechświata.

Na Ziemi obfitość pierwiastków chemicznych jest bardzo zróżnicowana, biorąc pod uwagę cały Wszechświat. Na Ziemi dominują tlen (O) i krzem (Si). Stanowią około 75% masy Ziemi. Następne w kolejności malejącej są glin (Al), żelazo (Fe), wapń (Ca), sód (Na), potas (K), magnez (Mg), wodór (H) i wiele innych pierwiastków.