Атомът е най-малката единица материя, която запазва свойствата на по-голямо цяло. Той не е неделим, а парчета атоми, особено наречените "парчета" от ядрени компоненти кварки, са наистина добри само за създаване на атоми. Различни видове атоми се наричат елементи, от които са известни почти 120 (92 от тях естествено срещащи се).
Повечето материя се състои от множество видове атоми, подредени в групи от по двама или повече и имащи специфични формули; два или повече атома, свързани химически заедно, образуват молекула. Например, водна молекула има формулата Н2О, което означава, че е изградено от елементите водород (Н) и кислород (О) в атомно или моларно съотношение 2 към 1.
Калций е добре познат елемент, който е от съществено значение за доброто здраве на костите и други функции в човешкото тяло. Калциевият атом не е нито малък, нито особено тромав атом, което го прави добър кандидат за изграждане на проект за триизмерен модел на атом, който да илюстрира основните точки на това структура.
Атомът: Основи
Атомите се състоят от равен брой протони и електрони в основното им (нейонизирано) състояние, наброяващо от един до 118 към 2020 г. Броят на протоните, атомният номер, определя елемента. Всички елементи с изключение на водорода също имат един или повече неутрони; протоните и неутроните са приблизително еднакви по маса (от порядъка на 10−27кг), докато електроните са почти 2000 пъти по-малки.
Броят на протоните и неутроните е приблизително равен, въпреки че докато се движите нагоре през периодичната таблица на елементите, неутроните започват видимо да превъзхождат протоните в повечето атоми. Извикват се варианти на елементи, които се различават само по неутронно число изотопи.
Отрицателно заредените електрони заемат пространства далеч, далеч от протона, поне в скалата на атом, който е само около 1 × 10−10 m през. Те се намират в енергийни нива или черупки, които за много атоми включват подчерупки. Подчерупките от своя страна съдържат орбитали, всеки от които може да побере до два електрона.
Всеки ред от периодичната таблица представлява черупка, като броят на електроните, които една черупка може да побере, е два, осем, осем и 18 в първите четири реда на периодичната таблица.
3D модел калций атом
От периодичната таблица можете да видите, че калцият има атомен номер 20 и an атомна маса от 40,78 далтона. Това означава, че най-стабилният изотоп на елемента има 20 неутрона (40 - 20). Можете да изберете зелени топки, които да представляват протони, и оранжеви топки с подобен размер, за да представят неутрони, и по-малки жълти топки или топчета, за да представят електрони.
Можете да подредите вашите "протони" и "неутрони" в ядро, подобно на топка, може би да ги слепите заедно и след това да решите как да подредите вашите електрони.
От таблицата виждате, че калцият има два електрона в първата черупка (и двете в така наречената 1s под обвивка), осем във втората обвивка (2 в 2s под обвивка, 6 в 2p под обвивка), осем в третата обвивка (2 в 3s под обвивка, 3 в 3p под обвивка) и две в четвъртата черупка. Това са валентността на калция или химически реактивните електрони.
Консултирайте се с различни онлайн справки, за да видите как се изобразяват електронните подчерупки в 3D пространството. Можете да нарисувате диаграма на калциев атом, която да придружава вашия модел, така че да покрие всяка информация, която може да ви е трудно да представите визуално.
Допълнителни атоми за моделиране
Модел на неонов атом може да запознае зрителите с концепцията за благородни газове и пълни валентни черупки, за Например, или модел на натриев атом може да служи като представителен прост метал, който се свързва с халогени като хлор.