Atom i jon to elementarne cząstki pierwiastków chemicznych. Cząstki te są nośnikami właściwości pierwiastków. Różnią się ładunkami: atom jest obojętny, a jon może być naładowany dodatnio lub ujemnie.

Definicja

Atom– elektrycznie obojętna mikroskopijna cząstka pierwiastka chemicznego, która decyduje o jego właściwościach. Centrum atomu to dodatnio naładowane jądro, otoczone chmurą elektronów, po której orbitach poruszają się elektrony. Atomy zyskują lub tracą elektrony i stają się jonami.

Jony– mikroskopijne cząstki naładowane elektrycznie, jednoatomowe lub wieloatomowe i chemicznie aktywne. Mają ładunek dodatni (kationy) lub ujemny (aniony). Jony powstają z atomów lub grup atomów, które zyskują elektrony lub odwrotnie, je tracą.

Jony są niezależnymi cząsteczkami występującymi w każdym stany skupienia. Występują w gazach (w atmosferze), w kryształach, w cieczach (zarówno w roztworach, jak i stopach) oraz w plazmie (przestrzeń międzygwiazdowa).

Jony w reakcjach chemicznych mogą oddziaływać ze sobą, z cząsteczkami i atomami. W roztworach te aktywne cząstki powstają w trakcie procesu dysocjacja elektrolityczna i określić właściwości elektrolitów.

Porównanie

Atom jest zawsze elektrycznie obojętny, jon natomiast jest cząstką naładowaną. Atomy mają charakter zewnętrzny poziomy energii z reguły nie są kompletne (wyjątek stanowi grupa gazów szlachetnych). W przypadku jonów poziomy zewnętrzne są zakończone.

Jon, w przeciwieństwie do atomu, nie jest w stanie posiadać właściwości prostej substancji. Na przykład metaliczny potas gwałtownie reaguje z wodą, której produktami stają się wodór i zasady. Jednak jony potasu obecne w solach potasu nie mają podobnych właściwości. Chlor jest żółto-zielonym trującym gazem, a jego jony są nietoksyczne i bezbarwne.

Kolor miedzi jest czerwony, a jej jony w roztworach stają się niebieskie. Kryształy jodu są szare, opary fioletowe, roztwór alkoholu czerwonobrązowy, po zmieszaniu ze skrobią daje kolor niebieski. Jony jodu nie mogą zmienić koloru skrobi, są bezbarwne.

Strona internetowa z wnioskami

1. Atomy i jony tego samego pierwiastka chemicznego mają różną liczbę elektronów.
2. Ładunek atomów wynosi zero, dla jonów może być dodatni lub ujemny.
3. Jony i atomy mają różne właściwości redoks.

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 zdarzają się 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 rozłożyć 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 w układ okresowy Mendelejew. 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 z powodu różne ilości neutrony 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.

Wiele wieków temu ludzie zdali sobie sprawę, że każda substancja na ziemi składa się z mikroskopijnych cząstek. Minęło trochę czasu i naukowcy udowodnili, że te cząstki naprawdę istnieją. Nazywano je atomami. Zwykle atomy nie mogą istnieć osobno i są łączone w grupy. Grupy te nazywane są cząsteczkami.

Sama nazwa „cząsteczka” pochodzi od łacińskiego słowa mole, oznaczającego ciężar, blok, masę i zdrobniałego przyrostka – cula. Wcześniej zamiast tego terminu używano słowa „ciałka”, co dosłownie oznaczało „małe ciało”. Aby dowiedzieć się, czym jest cząsteczka, przejdźmy do słowniki wyjaśniające. Słownik Uszakowa mówi, że jest to najmniejsza cząstka, która może istnieć autonomicznie i ma wszystkie właściwości substancji, do której należy. Cząsteczki i atomy są wszędzie wokół nas i chociaż nie możemy ich dotknąć, tak naprawdę widzimy tylko ich gigantyczne skupiska.

Przykład z wodą

Najlepszym sposobem wyjaśnienia, czym jest cząsteczka, jest użycie przykładu szklanki wody. Jeśli nalejesz połowę, smak, kolor i skład pozostałej wody nie ulegną zmianie. Dziwnie byłoby oczekiwać czegoś innego. Jeśli ponownie rzucisz połowę, ilość zmniejszy się, ale właściwości ponownie pozostaną takie same. Kontynuując w ten sposób, otrzymamy małą kropelkę. Można go nadal dzielić pipetą, jednak procesu tego nie można kontynuować w nieskończoność.

Ostatecznie otrzymasz najmniejszą cząsteczkę, której pozostała część nie będzie już wodą. Aby zorientować się, czym jest cząsteczka i jak mała jest, spróbuj zgadnąć, ile cząsteczek znajduje się w jednej kropli wody. Jak myślisz? Miliard? Sto miliardów? W rzeczywistości jest ich około stu sekstylionów. Jest to liczba, która ma dwadzieścia trzy zera po jedności. Trudno sobie wyobrazić taką wielkość, dlatego posłużymy się porównaniem: wielkość jednego jest o tyle razy mniejsza od dużego jabłka, ile samo jabłko jest mniejsze, dlatego nie da się go zobaczyć nawet za pomocą najpotężniejszego mikroskopu optycznego.

i atomy

Jak już wiemy, wszystkie mikroskopijne cząstki składają się z kolei z atomów. W zależności od ich liczby, orbit atomów centralnych i rodzaju wiązań kształt geometryczny cząsteczki mogą być różne. Na przykład ludzkie DNA jest skręcone w kształcie spirali, a najmniejsza cząsteczka zwykłej soli kuchennej wygląda tak: Jeśli w jakiś sposób odbierze się z cząsteczki kilka atomów, nastąpi jej zniszczenie. Jednocześnie ten ostatni nigdzie nie pójdzie, ale stanie się częścią innej mikrocząstki.

Kiedy już ustaliliśmy, czym jest cząsteczka, przejdźmy do atomu. Jego budowa jest bardzo podobna do układu planetarnego: w centrum znajduje się jądro z neutronami i dodatnio naładowanymi protonami, a wokół niego krążą elektrony po różnych orbitach. Ogólnie rzecz biorąc, atom jest elektrycznie obojętny. Innymi słowy, liczba elektronów jest równa liczbie protonów.

Mamy nadzieję, że nasz artykuł był przydatny i teraz nie masz już pytań o to, czym jest cząsteczka i atom, jak są zbudowane i czym się różnią.

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 cząstka elementarna Substancje. 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, a cząsteczka jest obojętna.
Tylko cząsteczka może istnieć niezależnie.