Электроннная структура атома в химии

Основные понятия:
Что такое атом?В этом руководстве по атомной структуре вы узнаете о различных частях атома, а также о субатомных частицах, обнаруженных в каждой области. Вы также узнаете о свойствах, которые можно обнаружить с помощью субатомных частиц. Эти свойства включают атомный номер, атомную массу и суммарный заряд. Вы также узнаете определения атомов – что такое электрон, что такое протон и что такое нейтрон. Нажмите на фото чтобы открыть в большем формате  ирассмотреть строение и структуры атома.

Что такое атом?
Итак, каково определение атома? Атом - это строительный блок вещества, используемый для определения характеристик элемента. Изучите определение элемента. Атом - это наименьшая единица вещества, которая сохраняет химические свойства элемента.

Атомы способны взаимодействовать друг с другом посредством образования связей, образуя более сложные вещества, также известные как молекулы. Эти взаимодействия определяют состояние вещества, в котором находятся атомы, поскольку их можно найти в виде твердых тел, жидкостей или газов.

Из каких частей состоит атом?
Атомы состоят из 3 основных компонентов, известных как субатомные частицы, состоящие из протонов (положительно заряженных), нейтронов (без заряда) и электронов (отрицательно заряженных). Это части атома.

Атомная структура этих строительных блоков очень интересна. Протоны и нейтроны расположены в центре атома, в то время как электроны находятся довольно далеко от центра.

Количество протонов в ядре атома определяет его атомный номер и его принадлежность к определенному элементу. Например, все атомы водорода имеют один протон в своем ядре, в то время как все атомы углерода имеют шесть протонов. Количество нейтронов в ядре может варьироваться, но количество протонов и нейтронов обычно составляет атомную массу атома. Атомы постоянно взаимодействуют друг с другом и могут объединяться, образуя молекулы, которые являются строительными блоками большей части материи, с которой мы сталкиваемся в повседневной жизни.

Давайте рассмотрим эти атомные частицы более подробно.

Важные понятия:
Атомы состоят из очень маленьких частиц, называемых протонами, нейтронами и электронами – частями атома.
Протоны и нейтроны находятся в центре атома, и они составляют ядро.
Протоны имеют положительный заряд.
Нейтроны имеют нейтральный заряд (без заряда).
Электроны имеют отрицательный заряд и находятся далеко от ядра.
Заряд на протоне и электроне абсолютно одинаков по величине, но противоположен по знаку.
Протоны и электроны притягивают друг друга, потому что они имеют противоположные заряды.

Что такое протоны?
Определение протона: Протоны - это положительно заряженные субатомные частицы, находящиеся в ядре всех атомов. Заряд протона равен +1. Атомный номер элемента равен числу протонов в ядре. Протоны состоят из двух верхних кварков и одного нижнего кварка. Он имеет массу 1,007277 аме (единиц атомной массы).

Что такое нейтроны?
Определение нейтрона: Итак, что такое нейтрон? Нейтрон - это нейтрально заряженная субатомная частица, находящаяся в ядре всех атомов, кроме водорода. Масса нейтрона немного больше, чем у протона.

Нейтрон - это тип адрона, который состоит из одного верхнего кварка и двух нижних кварков. Он имеет массу 1,008665 аме (единиц атомной массы). При бета-распаде нейтрон может превращаться в протон, электрон и антинейтрино. Протоны и нейтроны называются нуклонами.

Нейтроны важны, потому что они определяют изотоп элемента. Например, углерод с 6 нейтронами - это углерод-12, но добавьте еще два нейтрона, и вы получите углерод-14, присутствие которого в органическом материале используется при радиоуглеродном датировании, известном как датирование по углероду-14.

Что такое электроны?
Определение электрона: Электроны - это субатомные частицы, которые вращаются вокруг ядра атома. Они имеют отрицательный заряд и намного меньше, чем протоны или нейтроны. На самом деле, они в 1800 раз меньше. Они также несут электричество. Заряд электрона равен -1. Электрон несет заряд 1,6 × 10-19 кулонов. У них нет известных компонентов или субструктуры. Они имеют массу .000549 amu.

Что такое ядро
Давайте поговорим подробнее об атомной структуре. Центр атома называется ядром и состоит как из протонов, так и из нейтронов. Эта часть атома способна определять широкий спектр свойств, таких как атомный номер и атомная масса.

Атомный номер элемента определяется по количеству протонов, присутствующих в ядре. Пример: углерод имеет 6 протонов в своем ядре, что делает его также шестым элементом в периодической таблице.

Как найти атомную массу
Самый простой способ найти атомную массу элемента - посмотреть на периодическую таблицу. Атомная масса также может быть рассчитана путем сложения количества нейтронов и протонов. Это связано с тем, что электроны имеют действительно малую массу, поэтому не вносят существенного вклада в атомную массу. Пример: атом кислорода, содержащий 8 протонов и 8 нейтронов, имеет атомную массу 16 а.е.м. (протоны и нейтроны имеют массу приблизительно 1 а.е.м.). Вы также можете рассчитать среднюю атомную массу, известную как атомный вес, если вы знаете количество каждого изотопа.

Что такое электронные оболочки
Электронные оболочки расположены на самой внешней области атома, окружающей ядро. Эта область содержит только электроны и способна определять суммарный заряд атома.

Суммарный заряд атома определяется разницей в общем количестве электронов и протонов. Если атом содержит больше протонов, чем электронов, суммарный заряд положительный, и наоборот. Пример: атом, содержащий 5 протонов и 3 электрона, имеет суммарный заряд +2.

Части атома – Словарные определения:

Протоны: положительно заряженные субатомные частицы, которые находятся в ядре.

Нейтроны: нейтрально заряженные субатомные частицы, которые находятся в ядре.

Электроны: отрицательно заряженные субатомные частицы, обнаруженные в электронных оболочках, окружающих ядро.

Ядро: область, расположенная в центре атома, содержащая как протоны, так и нейтроны.

Электронные оболочки: область, расположенная на самой внешней части атома, содержащая только электроны.

Структура атома: как расположены протоны, нейтроны и электроны в атоме