Ενα άτομο, όπως ίσως έχετε ακούσει, ονομάζεται συχνά το μικρότερο συνηθισμένο συστατικό της ύλης που υπάρχει. Τα άτομα αποτελούνται από μεμονωμένα συστατικά (μερικά από τα οποία περιλαμβάνουν τα δικά τους υποατομικά συστατικά), αλλά ένα άτομο, που είναι περίπου 1 × 10-10 πλάτος m, είναι το μικρότερο σωματίδιο που διατηρεί τις μεμονωμένες ιδιότητες ενός μεγαλύτερου συνόλου.
Τα κατά προσέγγιση βασικά σχήματα ατόμων είναι γνωστά, με τα πρωτόνια και τα νετρόνια να συγκεντρώνονται σε μια μπάλα μέσα ο πυρήνας και τα πολύ μικρότερα ηλεκτρόνια φερμουάρ περίπου σχετικά μεγάλη απόσταση από το μικροσκοπικό (περίπου 1 × 10−15 πλάτος m) πυρήνας. Αυτό σας επιτρέπει να κατασκευάσετε τρισδιάστατα ή "τρισδιάστατα" μοντέλα ατόμων στην τάξη ή στο σπίτι.
Βασικά στοιχεία Atom
Οι μεμονωμένοι τύποι ατόμων ονομάζονται στοιχείακαι κάθε στοιχείο έχει ένα όνομα, π.χ. υδρογόνο, ρουβίδιο ή νέον. Αυτά τα ονομαζόμενα στοιχεία αριθμούνται ένα έως 118 στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων. Αυτά τα ατομικοί αριθμοί αντιστοιχούν στον αριθμό των πρωτονίων και των ηλεκτρονίων, καθώς και στον κατά προσέγγιση μέσο αριθμό των νετρονίων, σε κάθε στοιχείο.
Μπορείτε να λάβετε μια εκτίμηση του αριθμού νετρονίων για ένα στοιχείο αφαιρώντας τον ατομικό του αριθμό από την ατομική του μάζα, που παρατίθεται στο κεντρικό κάτω μέρος των κουτιών στοιχείων στους περισσότερους περιοδικούς πίνακες. Ενώ τα πρωτόνια και τα νετρόνια είναι της τάξης των 10−27 kg, ένα ηλεκτρόνιο είναι περίπου 2.000 φορές λιγότερο ογκώδες.
Τα θετικά φορτισμένα πρωτόνια και τα ουδέτερα νετρόνια είναι μια σημαντική απόσταση από τα πολύ μικρότερα, αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια, μάλλον σαν πλανήτες στο ηλιακό σύστημα, εκτός από το ότι η θέση οποιουδήποτε ηλεκτρονίου δεν μπορεί να είναι ακριβής γνωστή ανά πάσα στιγμή, πιθανότητα. Ωστόσο, για σκοπούς μοντέλου τρισδιάστατου ατόμου, σκεφτείτε ένα άτομο παρόμοιο με ένα μικροσκοπικό σύστημα κεντρικού αστρονομικού σώματος και των δορυφόρων του.
Πράγματα που θα χρειαστείτε
Ευτυχώς, δεν θα χρειαστείτε φανταχτερό εξοπλισμό, αλλά θα πρέπει να είναι οπτικά εντυπωσιακό. Οποιοσδήποτε τύπος καουτσούκ ή παρόμοιες μπάλες θα λειτουργήσει. είναι χρήσιμο αν έρχονται σε διαφορετικά χρώματα και είναι χρήσιμο αν μπορείτε να γράψετε πάνω τους με μαγικό μαρκαδόρο (και ακόμη καλύτερα εάν μπορείτε εύκολα να διαγράψετε το μελάνι αργότερα).
Από τον περιοδικό πίνακα, το O έχει ατομικό αριθμό 8 και ατομική μάζα πολύ κοντά στο 16,0. Ένα μοντέλο ατόμου οξυγόνου 3D ή Η εικόνα επομένως θα έδειχνε οκτώ πρωτόνια και οκτώ νετρόνια στον πυρήνα και οκτώ ηλεκτρόνια κάπου έξω από το πυρήνας. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια θα μπορούσαν να είναι μπάλες που διακρίνονται μόνο από το χρώμα τους. τα ηλεκτρόνια αντιπροσωπεύονται καλύτερα σε αυτό το σχήμα από πολύ μικρότερες μπάλες.
Ιδέες έργου Atom Model
3D μοντέλο Argon atom: Από τον πίνακα των στοιχείων, το αργόν (Ar) έχει ατομικό αριθμό 18 και ατομική μάζα 39,95. Αυτό σημαίνει ότι ένα τυπικό άτομο αργού μπορεί να θεωρηθεί ότι έχει περίπου 40 - 18 = 22 νετρόνια για να πάει με τα 18 πρωτόνια του.
- Οι διαφορετικές εκδηλώσεις του ίδιου ατόμου που διαφέρουν μόνο σε αριθμό νετρονίων ονομάζονται ισότοπα. Ο αριθμός πρωτονίων-συν-νετρονίων ενός δεδομένου ισότοπου δίνεται χρησιμοποιώντας ένα αριστερό υπεργράφημα δίπλα στο σύμβολο του στοιχείου.
Αυτό το άτομο θα μπορούσε επομένως να αντιπροσωπεύεται από 18 μπάλες πρωτονίων (Πμελάνι) και 22 μπάλες νετρονίων (νσε ένα σφαιρικό σύμπλεγμα, με δακτύλιο 18 σφαιρών ηλεκτρονίων ομοιόμορφα σε απόσταση (ή μάρμαρα) που περιβάλλουν αυτόν τον πυρήνα. Στην πραγματικότητα, τα ηλεκτρόνια θα περικυκλώνουν τον πυρήνα σε ένα "σύννεφο", όχι έναν επίπεδο δακτύλιο όπως το ηλιακό σύστημα, και θα αναλάβουν τραχιά γεωμετρικά σχήματα σύμφωνα με τα επίπεδα ενέργειας ή τα κελύφη τους.
Μοντέλο ατόμου ασβεστίου: Το ασβέστιο έχει δύο περισσότερα πρωτόνια και συνεπώς δύο περισσότερα ηλεκτρόνια από το αργό, ώστε να μπορείτε να το χτίσετε εύκολα σε μια "βάση" ενός ατόμου αργού. Ωστόσο, είναι χρήσιμο να γνωρίζουμε κάτι για τα ηλεκτρόνια σθένους για να καταλάβουμε γιατί τα δύο νέα ηλεκτρόνια ανήκουν και τα δύο μακρύτερα από τον πυρήνα από τα ηλεκτρόνια στο αργόν.
Αυτό συμβαίνει επειδή το αργό είναι ένα ευγενές αέριο, που σημαίνει ότι το εξώτατο κέλυφος ηλεκτρονίων του είναι γεμάτο. Η δεξιότερη θέση του στον περιοδικό πίνακα το υποδεικνύει. Το ασβέστιο, στη στήλη 2 του πίνακα έχει δύο ηλεκτρόνια σθένους. Αυτό το θέμα, ωστόσο, υπερβαίνει το πεδίο των ιδεών του έργου για το σχολείο.