- Vad är en atom?
- Hur är en atom uppbyggd?
- Hur kombineras atomer?
- Delar av en atom
- Atomens historia
- Molekyl
Vi förklarar vad en atom är och hur var och en av dess delar är uppbyggd. Även dess historia, studier om den och vad en molekyl är.
Vad är en atom?
Den minsta enheten som utgör materia.
Ordet atom kommer från antikens grekiska (atom, "Utan division") och myntades av de första filosoferna som teoretiserade om sakers sammansättning, det vill säga elementarpartiklarna i universum. Sedan dess, med uppkomsten av atommodeller, sättet att föreställa sig dem har varierat enormt, eftersom en atommodell efterträdde den tidigare genom århundradena, tills vi nådde den vi använder idag.
Atomer har egenskaperna hos kemiskt element som komponerar och i sin tur är elementen organiserade och klassificerade efter deras atomnummer, elektronisk konfiguration och kemiska egenskaper i Periodiska systemet av elementen.
Samma kemiska grundämne kan vara sammansatt av olika atomer av samma klass, det vill säga med samma atomnummer (antal protoner som varje atom har i grundämnet), även om deras atommassa är olika.
Till exempel finns det olika atomer av samma grundämne som skiljer sig åt i deras antal neutroner, och de kallas isotoper, är ett representativt fall isotoper av grundämnet kol (12C, 13C, 14C). Så, varje atom tillhör samma kemiska element eller inte, beroende på dess antal protoner, så atomer med samma antal protoner tillhör samma kemiska element.
Hur är en atom uppbyggd?
Atomer är uppbyggda av en kärna och en eller flera elektroner (som har en negativ laddning) runt den. Kärnan består av partiklar som kallas protoner och neutroner. Protoner är positivt laddade och neutroner är neutrala. Uppsättningen av protoner och neutroner kallas nukleoner.
Protoner och elektroner attraheras till varandra av den elektromagnetiska kraften (samverkan av laddade partiklar med elektriska och magnetiska fält), medan protoner och neutroner attraheras till varandra av kärnkraften (en kraft som endast upplevs av partiklarna som utgör atomkärnan).
Hur kombineras atomer?
Atomer kan kombineras med varandra för att bildas kemiska länkar, vad händer när de delar sina elektroner på ett eller annat sätt. Kemiska bindningar kan vara kovalent, jonisk Y metallisk, som har sitt ursprung i kovalenta molekylära föreningar, joniska nätverk eller metalliska föreningar (även om det är viktigt att klargöra att ingen kemisk bindning är absolut kovalent eller jonisk). På detta sätt kan atomer kombineras för att bildas molekyler enkelt som Vatten, såväl som att bilda makromolekyler komplex som protein, DNA Y RNA.
Även om atomer skiljer sig från varandra tack vare konfigurationen av deras partiklar, är det också sant att alla atomer i samma grundämne är exakt identiska: väteatomerna i Sol De är samma som de som utgör vår kropp, och kolatomerna i en hunds kropp är identiska med de som utgör en diamant. Skillnaden ligger i det sätt på vilket atomerna kombineras för att bilda de olika kemiska föreningarna som utgör organen och organsystemen i levande varelser, materialen som genereras i industri, och all materia som utgör universum.
Delar av en atom
Atomer består av två viktiga delar:
- Kärnan. Cirka 99,94% av massan av en atom är koncentrerad i kärnan, där protonerna och neutronerna (som tillsammans kallas "nukleoner") är förenade av starka kärnkrafter, vilket förhindrar att protonerna stöter bort varandra, har samma elektriska avgift.
- Atomorbitalerna. En omloppsbana beskriver ett område i rymden som omger atomkärnan där sannolikhet att hitta en elektron är mycket hög. Dessa regioner har olika former som erhålls som ett resultat av att lösa den stationära Schrödinger-ekvationen. Erwin Schrödinger var en österrikisk forskare som utvecklade denna ekvation 1925 för att beräkna utvecklingen av en subatomär partikel, såsom elektroner. Elektronerna bildar alltså ett slags "moln" runt kärnan, vilket representeras av formen på atomorbitaler. Å andra sidan motsvarar varje atomomloppsbana ett visst energivärde för elektroner, så de är organiserade efter sina energivärden. Följande figur visar formerna på de första atomorbitalerna:
Atomens historia
Den första som formulerade idén om existensen av atomer var den grekiske filosofen Demokritos (s.V-VI f.Kr.) från rent imaginära spekulationer (som vetenskapen uppfattades på den tiden).
Hans studier togs upp av senare filosofer som Leucippus och Epicurus, men det försummades under medeltida, överskuggad av den kreationistiska förklaringen av världen, som tillskrev allt till Gud.
Vi var tvungna att vänta till 1773 när den franske kemisten Antoine de Lavoisier postulerade sin teori om att materia inte skapas eller förstörs (den bara förvandlas) eller Lagen om bevarande av massa, som gjorde det möjligt för John Dalton att formulera den första moderna atomteorin 1804.
Successiva forskare av fysisk och den kemi de inspirerades av hans arbete med att föreslå bättre och mer komplexa system för att förstå materiens grundläggande partiklar. Därefter föreslogs nya atommodeller upp till de mest använda idag.
Den samtida accepterade strukturen är den som härrör från experiment av Rutherford 1911, tillsammans med formuleringarna av Niels Bohr, Schrödinger och Heisenberg.
Molekyl
En molekyl är känd som föreningen av två eller flera atomer genom kemiska bindningar för att bilda en mer komplex och elektriskt neutral struktur. Kemiska bindningar kan vara kovalenta eller joniska.
Molekyler kan vara uppbyggda av atomer av samma kemiska grundämne, till exempel syremolekylen (O2), eller av atomer av olika kemiska grundämnen, till exempel glukosmolekylen. Monatomiska gaser, till exempel helium (He), anses också vara molekyler.