Atom i jon – cząstki elementarne pierwiastki chemiczne. 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

Atomy i jony jednego pierwiastka chemicznego mają różne ilości elektrony.
Ładunek atomów wynosi zero, dla jonów może być dodatni lub ujemny.
Jony i atomy mają różne właściwości redoks.

Ustalono, że każdy pierwiastek chemiczny występujący w przyrodzie jest mieszaniną izotopów (stąd mają one ułamkowe masy atomowe). Aby zrozumieć, czym różnią się izotopy, należy szczegółowo rozważyć budowę atomu. Atom tworzy jądro i chmurę elektronów. Na masę atomu wpływają elektrony poruszające się z oszałamiającą prędkością przez orbitale w chmurze elektronowej, neutrony i protony tworzące jądro.

Co to są izotopy

Izotopy jest rodzajem atomu pierwiastka chemicznego. W każdym atomie jest zawsze równa liczba elektronów i protonów.

Ponieważ mają przeciwne ładunki (elektrony są ujemne, a protony dodatnie), atom jest zawsze obojętny (to cząstka elementarna nie niesie ładunku, jest równy zero). Kiedy elektron zostaje utracony lub wychwycony, atom traci neutralność, stając się jonem ujemnym lub dodatnim.

Neutrony nie mają ładunku, ale ich liczba w jądrze atomowym tego samego pierwiastka może się różnić. Nie wpływa to w żaden sposób na neutralność atomu, ale wpływa na jego masę i właściwości.

Na przykład dowolny izotop atomu wodoru zawiera jeden elektron i jeden proton. Ale liczba neutronów jest inna. Prot ma tylko 1 neutron, deuter ma 2 neutrony, a tryt ma 3 neutrony. Te trzy izotopy różnią się znacznie od siebie właściwościami.

Porównanie izotopów

Czym różnią się izotopy?

Mają różną liczbę neutronów, różne masy i różne właściwości. Izotopy mają identyczną strukturę powłoki elektroniczne. Oznacza to, że są już dość blisko właściwości chemiczne. Dlatego przydzielono im jedno miejsce w układzie okresowym.

W przyrodzie znaleziono izotopy stabilne i radioaktywne (niestabilne). Jądra atomów izotopów promieniotwórczych mają zdolność samorzutnego przekształcania się w inne jądra. W procesie rozpadu promieniotwórczego emitują różne cząstki.

Większość pierwiastków ma ponad dwa tuziny izotopów promieniotwórczych. Ponadto izotopy promieniotwórcze są sztucznie syntetyzowane dla absolutnie wszystkich pierwiastków. W naturalnej mieszaninie izotopów ich zawartość różni się nieznacznie.

Istnienie izotopów pozwoliło zrozumieć, dlaczego w niektórych przypadkach pierwiastki o mniejszej masie atomowej mają wyższą liczbę atomową niż pierwiastki o większej masie atomowej.

Na przykład w parze argon-potas argon zawiera ciężkie izotopy, a potas zawiera lekkie izotopy. Dlatego masa argonu jest większa niż potasu.

Różnica między izotopami jest następująca:

Mają różną liczbę neutronów.
Izotopy mają różne masy atomowe.
Wartość masy atomów jonów wpływa na ich całkowitą energię i właściwości.

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 różna liczba protonów. 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.

Jaka jest różnica między pojęciami „atom” i „cząsteczka”? i dostałem najlepszą odpowiedź

Odpowiedź od Sunrise[ekspert]
atom jest mniejszy, jedna cząsteczka może mieć kilka atomów (przykład - 2 atomy wodoru i jeden atom tlenu = cząsteczka wody)

Odpowiedź od Diana Mamina[guru]
Cząsteczka składa się z atomów.

Odpowiedź od NIE[guru]
Oprócz codzienności jest to także dom.

Odpowiedź od Powietrze[Nowicjusz]
atom jest elektrycznie obojętnym układem oddziałujących ze sobą elementów, składającym się z jądra i elektronów. , a cząsteczka to związek składający się z 2 lub więcej atomów

Odpowiedź od Durchlauchta Fursta[guru]
Atom (starożytny grecki ἄτομος – niepodzielny) to najmniejsza część pierwiastka chemicznego, będąca nośnikiem jego właściwości. Atom składa się z jądra atomowego i otaczającej go chmury elektronów. Jądro atomu składa się z dodatnio naładowanych protonów i elektrycznie obojętnych neutronów, natomiast otaczająca je chmura składa się z ujemnie naładowanych elektronów. Jeśli liczba protonów w jądrze pokrywa się z liczbą elektronów, wówczas atom jako całość okazuje się elektrycznie obojętny. W przeciwnym razie ma ładunek dodatni lub ujemny i nazywa się go jonem. Atomy klasyfikuje się według liczby protonów i neutronów w jądrze: liczba protonów określa, czy atom należy do określonego pierwiastka chemicznego, a liczba neutronów określa izotop tego pierwiastka.
Atomy różnego typu w różnych ilościach, połączone wiązaniami międzyatomowymi, tworzą cząsteczki.
Pojęcie atomu jako najmniejszej niepodzielnej części materii zostało po raz pierwszy sformułowane przez starożytnych filozofów indyjskich i starożytnych greckich (patrz: atomizm). W XVII i XVIII wieki chemicy byli w stanie eksperymentalnie potwierdzić tę tezę, pokazując, że niektórych substancji nie można dalej rozkładać na pierwiastki składowe metody chemiczne. Jednak w koniec XIX- Na początku XX wieku fizycy odkryli cząstki subatomowe i złożoną strukturę atomu i stało się jasne, że atom tak naprawdę nie jest „niepodzielny”.
Cząsteczka (nowa cząsteczka łacińska, zdrobnienie od łacińskich moli - masa) to najmniejsza cząsteczka substancji, która przenosi jej właściwości chemiczne.
Cząsteczka składa się z dwóch lub więcej atomów, charakteryzujących się liczbą składników jądra atomowe i elektrony, a także pewną strukturę.
Zwykle zakłada się, że cząsteczki są obojętne (nie przenoszą ładunków elektrycznych) i nie przenoszą niesparowanych elektronów (wszystkie wartościowości są nasycone); cząsteczki naładowane nazywane są jonami, cząsteczki o krotności różnej od jedności (tj. z niesparowanymi elektronami i nienasyconymi wartościowościami) nazywane są rodnikami.
Cząsteczki utworzone przez setki lub tysiące atomów nazywane są makrocząsteczkami. Określają cechy strukturalne cząsteczek właściwości fizyczne substancja składająca się z tych cząsteczek.

Odpowiedź od Mariam Abdullah[Nowicjusz]
wciąż przy atomach ładunek elektryczny, podczas gdy cząsteczka jest obojętna

Odpowiedź od Murwat Kazymow[Nowicjusz]
atom jest tym, z czego zbudowana jest cząsteczka

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.