An атом, както може би сте чували, често се нарича най-малкият обикновен компонент на материята, който съществува. Атомите се състоят от отделни компоненти (някои от които включват свои собствени субатомни компоненти), но атом, който е около 1 × 10-10 m ширина, е най-малката частица, която запазва индивидуалните свойства на по-голямо цяло.
Приблизителните основни форми на атомите са известни, като протоните и неутроните са събрани заедно на топка ядрото и далеч по-малките електрони, ципиращи на някакво относително голямо разстояние от мъничкото (около 1 × 10−15 m широк) ядро. Това ви позволява да конструирате триизмерни или "3D" модели на атоми в класа или у дома.
Основи на атома
Извикват се отделни типове атоми елементи, и всеки елемент има име, например водород, рубидий или неон. Тези наименовани елементи са номерирани от една до 118 в периодичната таблица на елементите. Тези атомни числа съответстват на броя на протоните и електроните, както и на приблизителния среден брой неутрони във всеки елемент.
Можете да получите оценка на неутронното число за елемент, като извадите атомния му номер от атомната му маса, посочена в центъра на дъното на кутиите на елементи в повечето периодични таблици. Докато протоните и неутроните са от порядъка на само 10−27 кг, електрон е около 2000 пъти по-малко масивен.
Положително заредените протони и неутралните неутрони са на значително разстояние от много по-малките, отрицателно заредени електрони, по-скоро подобни планети в Слънчевата система, с изключение на това, че позицията на който и да е електрон не може да бъде точно известна във всеки един момент, а само определена определена вероятност. За целите на 3D модела на атома обаче помислете за атом като подобен на малка система от централно астрономическо тяло и неговите спътници.
Неща, от които ще се нуждаете
За щастие няма да имате нужда от изискано оборудване, но би трябвало да е визуално поразително. Всякакъв вид гумени или подобни топки ще работят; полезно е, ако те се предлагат в различни цветове, и е полезно, ако можете да пишете върху тях с магически маркер (и още по-добре, ако можете лесно да изтриете мастилото по-късно).
От периодичната система O има атомно число 8 и атомна маса много близо до 16,0. 3D модел на кислороден атом или Следователно картината би показала осем протона и осем неутрона в ядрото и осем електрона някъде извън ядро. Протоните и неутроните биха могли да бъдат топки, отличаващи се само по цвета си; електроните са най-добре представени в тази схема от далеч по-малки топки.
Идеи за проект на модел на атом
3D модел на атом на аргон: От таблицата на елементите аргонът (Ar) има атомен номер 18 и атомна маса 39,95. Това означава, че може да се приеме, че типичният аргонов атом има около 40 - 18 = 22 неутрона, за да отиде със своите 18 протона.
- Призовават се различните прояви на един и същ атом, които се различават само по неутронно число изотопи. Протон-плюс-неутронното число на даден изотоп се дава, като се използва ляв горен индекс до символа на елемента.
Следователно този атом може да бъде представен от 18 протонни топки (стрмастило) и 22 неутронни топки (нavy) в кълбовиден клъстер, с пръстен от 18 равномерно разположени електронни топки (или топчета), заобикалящи това ядро. В действителност електроните биха обградили ядрото в „облак“, а не плосък пръстен като Слънчевата система и биха приели груби геометрични форми в съответствие с техните енергийни нива или черупки.
Модел на калциев атом: Калцият има още два протона и следователно два електрона повече от аргона, така че лесно можете да го изградите върху „основа“ на аргонов атом. Полезно е обаче да знаете нещо за валентните електрони, за да разберете защо двата нови електрона принадлежат по-далеч от ядрото, отколкото електроните в аргона.
Това е така, защото аргонът е благороден газ, което означава, че най-външната му електронна обвивка е пълна. Най-дясната му позиция в периодичната таблица показва това. Калций, в колона 2 на таблицата има два валентни електрона. Тази тема обаче надхвърля обхвата на идеите за атомни проекти за училище.