Definícia atómu a príklady
Naozaj existujú antihmota a exotické atómy?
KTSDESIGN/SCIENCE PHOTO LIBRARY / Getty Images
Atóm je definujúca štruktúra prvok , ktoré nie je možné rozbiť žiadnymi chemickými prostriedkami. A typický atóm pozostáva z jadra kladne nabitého protóny a elektricky neutrálny neutróny so záporne nabitým elektróny obiehajúce okolo tohto jadra. Atóm však môže pozostávať z jedného protónu (t. j. protium izotop vodíka ) ako jadro. The počet protónov definuje identitu atómu alebo jeho prvku.
Veľkosť, hmotnosť a náboj atómu
Veľkosť atómu závisí od počtu protónov a neutrónov, ako aj od toho, či má alebo nemá elektróny. Typická veľkosť atómu je približne 100 pikometrov alebo približne jedna desaťmiliardtina metra. Väčšina objemu je prázdny priestor s oblasťami, v ktorých sa môžu nachádzať elektróny. Malé atómy majú tendenciu byť sféricky symetrické, ale nie vždy to platí pre väčšie atómy. Na rozdiel od väčšiny diagramov atómov, elektróny nie vždy obiehajú okolo jadra v kruhoch.
Atómy môžu mať hmotnosť od 1,67 x 10-27kg (pre vodík) na 4,52 x 10-25kg pre superťažké rádioaktívne jadrá. Hmotnosť je takmer úplne spôsobená protónmi a neutrónmi, ako prispievajú elektróny zanedbateľná hmotnosť k atómu.
Atóm, ktorý má rovnaký počet protónov a elektrónov, nemá čistý elektrický náboj. Nerovnováha v počte protónov a elektrónov vytvára atómový ión. Atómy teda môžu byť neutrálne, pozitívne alebo negatívne.
Discovery
Koncept, že hmota môže pozostávať z malých jednotiek, existuje už od starovekého Grécka a Indie. V skutočnosti bolo slovo „atóm“ vytvorené v starovekom Grécku. Existencia atómov však bola dokázaná až v r Johna Daltona experimenty na začiatku 19. storočia. V 20. storočí bolo možné „vidieť“ jednotlivé atómy pomocou skenovacej tunelovej mikroskopie.
Aj keď sa verí, že elektróny sa vytvorili vo veľmi skorých štádiách vzniku veľkého tresku vo vesmíre, atómové jadrá sa vytvorili až tri minúty po výbuchu. V súčasnosti je najbežnejším typom atómu vo vesmíre vodík, aj keď v priebehu času bude existovať rastúce množstvo hélia a kyslíka, ktoré pravdepodobne v hojnosti predbehne vodík.
Antihmota a exotické atómy
Väčšina hmoty, s ktorou sa stretávame vo vesmíre, je vyrobená z atómov s pozitívnymi protónmi, neutrálnymi neutrónmi a negatívnymi elektrónmi. Existuje však častica antihmoty pre elektróny a protóny s opačnými elektrickými nábojmi.
Pozitróny sú pozitívne elektróny, zatiaľ čo antiprotóny sú negatívne protóny. teoreticky, atómy antihmoty môžu existovať alebo byť vytvorené. Antihmota ekvivalentná a atóm vodíka (antivodík) bol vyrobený v CERN-e, Európskej organizácii pre jadrový výskum, v Ženeve v roku 1996. Ak by sa bežný atóm a anti-atóm stretli, navzájom by sa anihilovali, pričom by sa uvoľnilo značné množstvo energie.
Možné sú aj exotické atómy, v ktorých je protón, neutrón alebo elektrón nahradený inou časticou. Napríklad elektrón môže byť nahradený a mión za vzniku miónového atómu. Tieto typy atómov neboli v prírode pozorované, ale môžu byť vyrobené v laboratóriu.
Príklady atómov
Príklady látok, ktoré nie sú atómami, zahŕňajú vodu (HdvaO), stolová soľ (NaCl) a ozón (O3). V podstate každý materiál so zložením, ktoré obsahuje viac ako jeden symbol prvku alebo ktorý má dolný index za symbol prvku je skôr molekula alebo zlúčenina než atóm.