Atom

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
Stilizirani prikaz atoma litija.

Atom je osnovna građevna jedinica tvari. Atom se sastoji od jezgre (koju čine protoni i neutroni) i elektrona koji se nalaze u ljuskama oko jezgre. Jezgra čini 99.98% mase atoma. Međutim, ako bi se atom uvećao toliko da jezgra bude promjera jabuke, a elektroni veličine bobice grožđa, promjer atoma bi bio 100 metara. Dakle, većinu atoma zauzima prazan prostor. Promjer jezgre (10-15 m) je 100 000 puta manji od promjera atoma (10-10 m).

Struktura[uredi VE | uredi]

Atom je stabilni elektro neutralni sustav jezgre i elektronskog omotača.

Sastoji se od jezgre i elektronskog omotača. Jezgra sadrži pozitivno nabijene protone i nenabijene neutrone, a elektronski oblak je građen od negativno nabijenih elektrona. Elektroni su raspoređeni u ljuskama odnosno orbitalama. Nisu sve orbitale jednako velike. U orbitalama bližim jezgri stane manji broj elektrona, a u onim daljim od jezgre stane veći broj elektrona. Svojstvo atoma da popuni posljednju (najudaljeniju) orbitalu naziva se afinitet prema elektronu.

Protoni i neutroni imaju podjednaku masu, te su oko 2000 puta teži od elektrona čiju masu zanemarujemo, pa zbog toga jezgra čini 99,95 %[1] mase atoma. Masa elektrona me, masa protona mp i masa neutrona mn su fundamentalne konstante, i mogu se pronaći u tablici periodni sustav elemenata.

Teže čestice (protoni i neutroni) locirani su u atomskoj jezgri (nukleusu), elektroni zauzimaju mnogo veći volumen oko jezgre (elektronski oblak).

Jezgra je definirana:

Atomskim,protonskim ili rednim brojem Z = broj protona = broj elektrona Atomski, protonski ili redni broj označava se sa Z Z=N(p)=N(e)

Masenim ili nukleonskim brojem A = broj protona + broj neutrona. Maseni ili nukleonski broj A = N(p)+N(n) U jezgri atoma nalazi se proton i neutron,a u elektronskom omotaču elektron.N(p+),N(n0),N(e-)

Povijest[uredi VE | uredi]

Otkriće elektrona 1897. (J. J. Thompson) pokazalo je da se u atomima nalaze još fundamentalnije čestice. 14 godina kasnije, Rutherford je otkrio da se većina mase atoma nalazi u sičušnoj jezgri (nucleus) čiji je radijus samo 1/100000 u odnosu na cijeli atom. U međuvremenu, Max Planck (1858. - 1947.) postavio je teoriju da se svijetlost sastoji od fotona koji su ekvivalent česticama valnog gibanja.

Modeli atoma[uredi VE | uredi]

  • 1. Prvi model atoma pripisuje se Demokritu. Pošto u to doba nije bilo nikakvih saznanja o strukturi atoma (nisu postojali elektronski mikroskopi), atomi su zamišljani kao jako malene nedjeljive kuglice.
  • 2. "Puding"-model - kad je otkriven elektron, formirana je teorija da su u središtu atoma elektroni, a svuda okolo je pozitivan naboj. Metafora je grožđica u pudingu (grožđice su malene, a zdjelica pudinga velika).
  • 3. Bohrov model je ustanovljen poslije Rutherfordovih eksperimenata kojima je utvrđeno da je u centru atoma malena pozitivno nabijena jezgra (nucleus), a elektroni kruže u orbitale oko jezgre poput planeta koji kruže oko Sunca. No, da bi model bio prihvaćen, trebalo je riješiti sljedeći problem: Jezgra je pozitivno nabijena, elektron negativno, zašto elektron uopće kruži oko jezgre, zašto se ne spoji s jezgrom?
Rješenje je prodložio 1913. godne Niels Bohr sa slijedeće 4 pretpostavke:
1. Elektroni postoje u orbitalama koje posjeduju diskretne (kvantizirane) energije. To znači da ne postoji kontinuirani mogući razmak između jezgre i orbitale, nego su mogući samo neki razmaci. Ti razmaci i njima odgovarajuće energije ovise o konkretnom atomu koga razmatramo.
2. Zakoni klasične mehanike ne vrijede pri prelasku elektrona iz jedne orbitale u drugu.
3. Kad elektron prijeđe iz jedne orbitale u drugu energetska razlika se oslobađa (ili dobiva) u vidu kvanta svjetlosti (kojeg nazivamo foton) čija frekvencija direktno ovisi o energetskoj razlici između dvije orbite.
 f = E/h
gdje je f frekvencija fotona, E energetska razlika, a h je konstanta poznata kao Planckova konstanta. Ako definiramo da je  \hbar = h/(2 \pi) možemo pisati
 E = \hbar \omega
gdje je ω kutna frekvencija fotona.
4. Dozvoljene orbitale ovise o kvantiziranim (diskretnim) vrijednostima kutnog momenta L prema jednadžbi:
 \mathbf{L} = n \cdot \hbar = n \cdot {h \over 2\pi}
Gdje je n = 1,2,3,… i zovemo ga kvantni broj kutnog momenta.
  • 4. Današnji model atoma nazivamo kvantno-mehanički model, jer je s vremenom utvrđeno da Bohrov model ne odgovara baš najbolje eksperimentima, da elektroni ne kruže baš po kružnicama, nego slike dostupne pomoću elektronskih mikroskopa prikazuju nam elektronske oblake.

Etimologija[uredi VE | uredi]

Riječ atom dolazi od starogrčke riječi atomos - nedjeljiv, što je u skladu s vjerovanjem (aktualnim do 19. stoljeća) da su atomi najmanji djeljivi elementi materije.

Literatura[uredi VE | uredi]

  1. Dr. Ljubiša Grlić, Mali kemijski leksikon, 2. izdanje, Naprijed, Zagreb, 1992., str. 25, ISBN 86-349-0292-7
  • Ivan Filipović, Stjepan Lipanović: Opća i anorganska kemija, Školska knjiga, Zagreb, 1995.

Vanjske poveznice[uredi VE | uredi]

Ostali projekti[uredi VE | uredi]

Commons-logo.svg U Wikimedijinu spremniku nalazi se članak na temu: Atom
Commons-logo.svg U Wikimedijinu spremniku nalazi se još gradiva na temu: Atom
Wiktionary-logo.svg Pogledajte rječničku natuknicu atom u Wječniku, slobodnom rječniku.