Hur många olika sorters atomer finns de

För andra betydelser, titta Atom (olika betydelser).

En atom (av grekiska: ἄτομος, átomos, "odelbar") existerar den minsta enheten från en grundämne såsom definierar dess kemiska attribut. Namnet skapades inom den antika atomteorin samt avsåg då dem minsta enheter vilket tillsammans tillsammans med tomrum bildade universum. Preciseringen mot kemins grundämnen gjordes vid 1800-talet. Den definitionen existerar kvar giltig, även angående detta sedan länge existerar känt för att atomer ej existerar odelbara utan äger ett inre struktur bestående från positivt laddade protoner, neutrala neutroner, samt negativt laddade elektroner. Protonerna samt neutronerna befinner sig inom atomkärnan samt kallas nukleoner vilka existerar uppbyggda från kvarkar. Atomkärnan utgör nästan all atomens massa, då protonen samt neutronen båda existerar cirka 1800 gånger tyngre än elektronen. Elektronerna befinner sig inom elektronmolnet såsom omger kärnan samt detta elektronmoln existerar flera gånger större än kärnan. enstaka atom existerar ungefär 0,1 nanometer (1 ångström) inom diameter.

Atomers massa mäts från praktiska skäl ofta inom atommassenheten (u), likt existerar ungefär 1,66·10⁻²⁷ kg. Den lättaste atomen existerar väte, likt balanserar cirka 1 u, vilket innebär för att detta går nära 6·10²³ väteatomer vid en gram väte. dem tyngsta atomerna vilket besitter studerats balanserar nära 300 u.

Antalet protoner inom kärnan kallas atomnummer samt bestämmer vilket grundämne detta rör sig angående. Den enklaste atomen existerar väte liksom besitter atomnummer 1 samt består från ett proton samt ett elektron.^[1]

Antalet protoner samt neutroner existerar atomens masstal. Antalet protoner inom atomkärnan existerar atomens atomnummer. Atomer tillsammans med identisk atomnummer dock olika masstal kallas isotoper. Deuterium existerar ett isotop från väte tillsammans med masstalet 2 samt består från ett proton, ett neutron samt enstaka elektron. Antalet elektroner inom ett atom existerar lika tillsammans med antalet protoner, således totalt sett existerar atomen oladdad. ifall ett atom får fler alternativt färre elektroner bildas ett jon, likt existerar elektriskt laddad.^[1]

Atomens fysik

[redigera | redigera wikitext]

Atomens fysik studeras vid numeriskt värde olika plan: dels kvantmekaniskt, var elektronerna samt deras energiförhållanden existerar inom fokus, samt dels inom den subatomära fysiken, var främst kärnans attribut studeras.

Elektroner

[redigera | redigera wikitext]

Enligt kvantmekaniken samt pauliprincipen befinner sig varenda elektron inom en från flera "skal" alternativt "band". mot skillnad mot vad flera enklare illustrationer ger intryck från (till modell modellen från enstaka litiumatom ovan) cirkulerar ej elektronerna kring kärnan likt planeterna inom en solsystem. Elektronens position ändras vid en oförutsägbart sätt dock positionen förmå beskrivas tillsammans hjälp från enstaka vågfunktion, såsom möjliggör ett bestämning från en begränsat plats var elektronen tillsammans upphöjd sannolikhet befinner sig nära enstaka viss tidpunkt. vid bas från pauliprincipen är kapabel varenda sådant status endast upptas från numeriskt värde elektroner tillsammans olika spinn, dock då flera tillåtelse liknar varandra besitter dem identisk sannolikhetsmaxima samt dem områden var dessa inträffar kallas elektronskal. Elektroner tillsammans identisk energi kommer för att existera inom identisk "skal". Elektronerna tillsammans högst energi kommer för att artikel längst bort ifrån kärnan, dem tillsammans med lägst energi närmast. detta skal tillsammans högst energi såsom innehåller elektroner inom atomens grundtillstånd kallas valensskal samt dem elektroner liksom ingår inom dessa kallas valenselektroner.^[1]

Elektroner är kapabel även exciteras mot skal tillsammans med högre energier än valensbandets. då elektronerna sedan faller igen utsänder dem elektromagnetisk strålning inom struktur från ett foton. angående denna äger enstaka frekvens inom den synliga delen från spektrumet uppfattar oss ett färg.^[1]

Kärnan

[redigera | redigera wikitext]

Detta segment existerar enstaka beskrivning från Atomkärna.

Antalet protoner och/eller neutroner förmå förändras via fission, fusion alternativt radioaktivt sönderfall, samt atomen förändras då inom ett alternativt flera nya atomer.^[1]

För en grundämne gäller för att antalet protoner existerar konstant dock antalet neutroner kunna variera. mot modell klor äger 17 protoner inom kärnan dock besitter stabila isotoper tillsammans 18 samt 20 neutroner. en annat modell existerar väte tillsammans ett proton inom kärnan samt 0, 1 alternativt 2 neutroner, var dem olika varianterna begåvats tillsammans med egna namn: protium, deuterium respektive tritium.^[1]

Kemi

[redigera | redigera wikitext]

Inom kemi benämns ofta enbart atomer utan total laddning vilket atomer, dem måste alltså äga lika flera elektroner såsom kärnan äger protoner. enstaka atom tillsammans med olika antal elektroner samt protoner benämns istället på grund av ett jon. Inom primär kemi ses atomer likt odelbara enheter var enbart elektronerna inom detta yttersta skalet existerar delaktiga inom kemiska reaktioner. dem elektronerna benämns valenselektroner. till tillsammans sofistikerad kemi alternativt mer precisa beräkningar behöver dock interaktioner tillsammans samtliga elektroner tas hänsyn mot. struktur tillsammans med flera atomer inom enstaka grupp kallas till molekyl alternativt genomskinligt mineral beroende vid hur atomerna existerar arrangerade.

Kemiska reaktioner beror vid elektroner inom olika atomer går ifrån en tillåtelse mot en annat. Elektronerna är kapabel vandra ifrån ett atom mot ett ytterligare alternativt ändra konfiguration således för att dem binder atomerna vid en annat sätt. Olika ämnen existerar olika benägna för att binda elektroner vilket vid bas från elektronens negativa laddning kallas elektronegativitet. maximalt elektronegativa existerar ämnen högst upp mot motsats till vänster inom detta periodiska systemet samt minimalt dem längst bort nertill vänster.

Historik

[redigera | redigera wikitext]

Filosofiska eftertankar angående atomer återfinns inom antikens Grekland samt hos indierna vid 400- samt 500-talen f.Kr. detta plats grekerna vilket gav atomen sitt namn, efter detta grekiska termen atomos, likt betyder "odelbar".

De allra första kända idéerna angående något såsom liknar dagens atomer utvecklades från Demokritos inom Grekland runt 450 f.Kr. Idén vidarefördes från Epikuros (341–270 f. Kr.) samt hans anhängare. dem beskrivs bl.a. inom Lucretius latinska lärodikt Om tingens natur ifrån inledande århundradet f. Kr. Atomteorin fanns sedan bortglömd fram mot vid 1600-talet då Pierre Gassendi återupplivade Epikuros naturfilosofi samt argumenterade på grund av för att den många väl kunde förenas tillsammans med den kristna tron.

År 1803 använde John Dalton atombegreppet på grund av för att förklara för att kemiska föreningar bestod från grundämnen inom fasta proportioner. han lade fram ett teori var varenda grundämne bestod från atomer från en särskilt stöt, vilket sedan kunde förena sig tillsammans varandra mot olika kemiska föreningar. Dalton gjorde även ett inledande tabell ovan relativa atomvikter tillsammans vätets atomvikt vilket grupp. eftersom man ej entydigt kunde avgöra hur flera atomer från en visst stöt, likt ingick inom varenda molekyl, fanns atomvikter ifrån detta tidiga 1800-talet ofta fel vid enstaka faktor 2. detta underliggande problemet fanns ifall dem vanliga gaserna syre, väte samt kväve bestod från isolerade atomer alternativt, likt man vet idag, från tvåatomiga molekyler.

Det fanns sedan beneath bota 1800-talet enstaka öppen fråga ifall atomer verkligen existerade, alternativt ifall dem bara plats en teoretiskt redskap för hjälp till för att förklara kemiska lagbundenheter. Den vilket utvecklade ett teori på grund av bl. a. gasers attribut baserad vid för att dem bestod från molekyler sammansatta från atomer fanns österrikaren Ludwig Boltzmann (1844–1906). då Einstein 1905 kunde visa för att Boltzmanns teori även kunde användas vid Brownsk rörelse, vilket fanns en direkt observerbart fenomen, blev dem sista atomskeptikerna från innebörd övertygade angående deras existens. Materien är kapabel ej delas inom oändligt små delar utan för att egenskaperna förändras. Fransmannen jean Baptiste Perrin fick nobelpriset inom fysik 1926 till för att experimentellt äga bekräftat Einsteins teori samt därmed bekräftat atomernas existens.^[2]

År 1897 upptäckte engelsmannen J.J. Thomson elektronen, vilket visade för att atomer ej fanns odelbara utan ägde ett inre struktur.^[1] Thomson trodde för att elektronerna plats jämnt spridda inom atomen, samt för att dem balanserades från ett jämnt fördelad positiv laddning. Elektronerna plats likt negativt laddade russin inom ett positivt laddad bakelse alternativt pudding. Thomsons atommodell ägde fördelen för att artikel stadig beneath elektrostatikens lagar, dock visade sig ändå artikel fel, då Ernest Rutherford 1912 kunde förklara experiment var enstaka guldfolie bombarderades tillsammans positivt laddade alfapartiklar tillsammans för att atomens positiva laddning samt största delen från dess massa plats lokaliserad inom ett atomkärna tillsammans många små utsträckning. Elektronerna skulle då röra sig runt kärnan likt planeterna inom en solsystem. Dansken Niels Bohr kunde 1913 förbättra Rutherfords idéer vidare. denne insåg för att en Rutherfords atom ej kunde existera i enlighet med den klassiska elektricitetslärans lagar. i enlighet med dessa skulle elektronerna sända ut strålning, förlora energi samt falla ner inom atomkärnan. Bohrs svar plats för att lägga mot en villkor vilket är kapabel tolkas vilket för att elektronerna ej bara plats partiklar utan även ägde vågegenskaper. Genom för att anta för att den utan sällskap elektronen inom väteatomen ägde stabila banor runt atomkärnan samt sammanföra påverkan ifrån Plancks teori på grund av svartkroppstrålning samt Einsteins teori på grund av den fotoelektriska effekten, kunde han beräkna dem observerade spektrallinjerna på grund av väteatomen. Ljuset inom dessa linjer uppstår då elektronen faller ner ifrån enstaka väg eller spår tillsammans högre energi mot ett tillsammans lägre energi. Bohr kunde senare kvalitativt förklara hur grundämnenas karakteristiska röntgenstrålning uppstår genom för att hål liksom bildats inom dem tyngre atomernas inre elektronskal fylldes tillsammans elektroner ifrån något från dem yttre skalen.^[3]

Bohrs atommodell fungerade emellertid kvantitativt bara till struktur tillsammans med enstaka elektron. Redan till heliumatomen blev resultaten helt fel. Problemet plats hur man vid en allmänt sätt skulle behärska föra in "kvantiseringsvillkor", dvs. omfatta elektronernas vågegenskaper inom ett teori såsom utgick ifrån den klassiska mekaniken samt elektricitetsläran.

De såsom lyckades tillsammans med detta plats Bohrs medarbetare tysken Werner Heisenberg samt österrikaren Erwin Schrödinger. vid sommaren 1925 respektive vid nyåret 1926 kom dessa numeriskt värde tillsammans med helt olika matematiska metoder fram mot vilket liksom Schrödinger senare visade fanns identisk sak – den "moderna" kvantmekaniken. detta existerar Schrödingers beskrivning liksom används maximalt idag. var existerar detta primär begreppet vågfunktionen, ifrån vilken man kunna beräkna sannolikheten till för att hitta enstaka partikel – t.ex. ett elektron – vid ett viss lokal.

Enligt kvantmekaniken besitter elektronen både partikel- samt vågegenskaper. Man kunna således (i varenda fall inom princip) avgöra dess läge, såsom oss är kapabel betrakta vilket enstaka partikelegenskap, nära enstaka viss tidpunkt dock är kapabel då ej känna till något angående dess hastighet, liksom oss på denna plats är kapabel betrakta likt ett vågegenskap. vid identisk sätt förmå man besluta elektronens hastighet, dock avsäger sig då chansen för att yttra precist fanns den befinner sig. Detta existerar ett påverkan från Heisenbergs osäkerhetsprincip, såsom denne formulerade 1927.^[3]

Se även

[redigera | redigera wikitext]

Referenser

[redigera | redigera wikitext]

Noter

[redigera | redigera wikitext]

Externa länkar

[redigera | redigera wikitext]