Hur är en atom byggd

För andra betydelser, titta Atom (olika betydelser).

En atom (av grekiska: ἄτομος, átomos, "odelbar") existerar den minsta enheten från en grundämne vilket definierar dess kemiska attribut. Namnet skapades inom den antika atomteorin samt avsåg då dem minsta enheter såsom tillsammans tillsammans med tomrum bildade universum.

Preciseringen mot kemins grundämnen gjordes vid 1800-talet. Den definitionen existerar kvar giltig, även ifall 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 bota atomens massa, då protonen samt neutronen båda existerar cirka 1800 gånger tyngre än elektronen. Elektronerna befinner sig inom elektronmolnet vilket omger kärnan samt detta elektronmoln existerar flera gånger större än kärnan.

ett 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, vilket balanserar cirka 1 u, vilket innebär för att detta går nära 6·10²³ väteatomer vid en gram väte.

dem tyngsta atomerna likt besitter studerats balanserar nära 300 u.

För en djupare inblick i atomens uppbyggnad kan man fördjupa sig i teorier om elektronkonfiguration och orbitalsystem

Antalet protoner inom kärnan kallas atomnummer samt bestämmer vilket grundämne detta rör sig ifall. 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 enstaka isotop från väte tillsammans masstalet 2 samt består från enstaka proton, enstaka neutron samt ett elektron. Antalet elektroner inom enstaka atom existerar lika tillsammans antalet protoner, sålunda totalt sett existerar atomen oladdad.

angående enstaka 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 vilket 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 kunna beskrivas tillsammans med hjälp från ett vågfunktion, liksom möjliggör enstaka bestämning från en begränsat region var elektronen tillsammans med upphöjd sannolikhet befinner sig nära ett viss tidpunkt. vid bas från pauliprincipen förmå varenda sådant tillåtelse endast upptas från numeriskt värde elektroner tillsammans olika spinn, dock då flera status liknar varandra äger dem identisk sannolikhetsmaxima samt dem områden var dessa inträffar kallas elektronskal.

Elektroner tillsammans med identisk energi kommer för att existera inom identisk "skal". Elektronerna tillsammans med högst energi kommer för att existera längst bort ifrån kärnan, dem tillsammans lägst energi närmast. detta skal tillsammans högst energi vilket innehåller elektroner inom atomens grundtillstånd kallas valensskal samt dem elektroner såsom ingår inom dessa kallas valenselektroner.^[1]

Elektroner kunna även exciteras mot skal tillsammans högre energier än valensbandets.

då elektronerna sedan faller åter utsänder dem elektromagnetisk strålning inom form eller gestalt från ett foton. ifall denna besitter enstaka frekvens inom den synliga delen från spektrumet uppfattar oss ett färg.^[1]

Kärnan

[redigera | redigera wikitext]

Detta del existerar enstaka beskrivning från Atomkärna.

Antalet protoner och/eller neutroner är kapabel 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 förmå variera.

mot modell klor besitter 17 protoner inom kärnan dock besitter stabila isotoper tillsammans 18 samt 20 neutroner. en annat modell existerar väte tillsammans med enstaka 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 liksom kärnan besitter protoner.

enstaka atom tillsammans med olika antal elektroner samt protoner benämns istället till ett jon. Inom elementär kemi ses atomer vilket odelbara enheter var enbart elektronerna inom detta yttersta skalet existerar delaktiga inom kemiska reaktioner. dem elektronerna benämns valenselektroner.

Också luften består av atomer, även om den inte går att se

på grund av tillsammans med sofistikerad kemi alternativt mer precisa beräkningar behöver dock interaktioner tillsammans med samtliga elektroner tas hänsyn mot. struktur tillsammans flera atomer inom enstaka avdelning 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 kunna vandra ifrån ett atom mot ett ytterligare alternativt ändra konfiguration sålunda 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.

Läs om elektronernas rörelser, elektronmolnets natur m

Historik

[redigera | redigera wikitext]

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

De allra första kända idéerna angående något vilket 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.

Atomkärnan är uppbyggd av protoner och neutroner som är bundna till varandra med en mycket stark kraft, som kallas stark växelverkan

Kr. Atomteorin plats sedan bortglömd fram mot vid 1600-talet då Pierre Gassendi återupplivade Epikuros naturfilosofi samt argumenterade till för att den många väl kunde förenas tillsammans den kristna tron.

År 1803 använde John Dalton atombegreppet till för att förklara för att kemiska föreningar bestod från grundämnen inom fasta proportioner. han lade fram enstaka teori var varenda grundämne bestod från atomer från en särskilt stöt, såsom sedan kunde förena sig tillsammans varandra mot olika kemiska föreningar.

Dalton gjorde även ett inledande tabell ovan relativa atomvikter tillsammans med vätets atomvikt likt grupp. eftersom man ej entydigt kunde avgöra hur flera atomer från en visst stöt, liksom ingick inom varenda molekyl, plats atomvikter ifrån detta tidiga 1800-talet ofta fel vid enstaka faktor 2. detta underliggande problemet plats ifall dem vanliga gaserna syre, väte samt kväve bestod från isolerade atomer alternativt, vilket man vet idag, från tvåatomiga molekyler.

Det plats sedan beneath bota 1800-talet ett öppen fråga ifall atomer verkligen existerade, alternativt angående dem bara fanns en teoretiskt redskap för hjälp på grund av för att förklara kemiska lagbundenheter. Den likt utvecklade enstaka teori på grund av bl.

Materia byggs upp av atomer

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, såsom 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 på grund av 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 enstaka inre struktur.^[1] Thomson trodde för att elektronerna plats jämnt spridda inom atomen, samt för att dem balanserades från enstaka jämnt fördelad positiv laddning.

Elektronerna plats likt negativt laddade russin inom ett positivt laddad bakelse alternativt pudding.

En atom (av grekiska: ἄτομος, átomos, "odelbar") är den minsta enheten av ett grundämne som definierar dess kemiska egenskaper

Thomsons atommodell ägde fördelen för att artikel stadig beneath elektrostatikens lagar, dock visade sig ändå existera fel, då Ernest Rutherford 1912 kunde förklara experiment var enstaka guldfolie bombarderades tillsammans positivt laddade alfapartiklar tillsammans med för att atomens positiva laddning samt största delen från dess massa plats lokaliserad inom enstaka atomkärna tillsammans många små utsträckning.

Elektronerna skulle då röra sig runt kärnan vilket 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 såsom förmå tolkas vilket för att elektronerna ej bara fanns partiklar utan även ägde vågegenskaper. Genom för att anta för att den utan sällskap elektronen inom väteatomen ägde stabila banor runt atomkärnan samt sammanföra utfall ifrån Plancks teori på grund av svartkroppstrålning samt Einsteins teori till den fotoelektriska effekten, kunde han beräkna dem observerade spektrallinjerna till 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 såsom bildats inom dem tyngre atomernas inre elektronskal fylldes tillsammans med elektroner ifrån något från dem yttre skalen.^[3]

Bohrs atommodell fungerade emellertid kvantitativt bara till struktur tillsammans med ett elektron.

Redan till heliumatomen blev resultaten helt fel. Problemet fanns hur man vid en allmänt sätt skulle behärska föra in "kvantiseringsvillkor", dvs. omfatta elektronernas vågegenskaper inom ett teori likt utgick ifrån den klassiska mekaniken samt elektricitetsläran.

De likt lyckades tillsammans detta fanns Bohrs medarbetare tysken Werner Heisenberg samt österrikaren Erwin Schrödinger.

vid sommaren 1925 respektive vid nyåret 1926 kom dessa numeriskt värde tillsammans helt olika matematiska metoder fram mot vilket liksom Schrödinger senare visade plats identisk sak – den "moderna" kvantmekaniken. detta existerar Schrödingers beskrivning såsom används maximalt idag. var existerar detta primär begreppet vågfunktionen, ifrån vilken man är kapabel beräkna sannolikheten till för att hitta ett partikel – t.ex.

ett elektron – vid enstaka viss ställe.

Atomkärnan är uppbyggd av protoner och neutroner som är bundna till varandra med en mycket stark kraft, som kallas stark växelverkan

Enligt kvantmekaniken besitter elektronen både partikel- samt vågegenskaper. Man kunna således (i varenda fall inom princip) besluta dess läge, såsom oss kunna betrakta liksom ett partikelegenskap, nära enstaka viss tidpunkt dock förmå då ej känna till något angående dess hastighet, likt oss denna plats är kapabel betrakta likt ett vågegenskap.

vid identisk sätt kunna man avgöra elektronens hastighet, dock avsäger sig då chansen för att yttra precist fanns den befinner sig. Detta existerar enstaka följd från Heisenbergs osäkerhetsprincip, vilket denne formulerade 1927.^[3]

Se även

[redigera | redigera wikitext]

Referenser

[redigera | redigera wikitext]

Noter

[redigera | redigera wikitext]

Externa länkar

[redigera | redigera wikitext]