Aatom on väikseim aineühik, mis säilitab suurema terviku omadused. See pole jagamatu, vaid aatomitükid, eriti nn tuumakomponentide "tükid" kvarke, on tegelikult head ainult aatomite valmistamiseks. Erinevat tüüpi aatomeid nimetatakse elementideks, millest on teada ligi 120 (neist 92 looduslikult esinevat).
Enamik ainest koosneb mitut tüüpi aatomitest, mis on paigutatud rühmadesse kahest või enamast ja millel on kindlad valemid; kaks või enam keemiliselt ühendatud aatomit moodustavad molekuli. Näiteks veemolekulil on valem H2O, mis tähendab, et see koosneb elementidest vesinik (H) ja hapnik (O) 2: 1 aatomi- või molaarsuhtes.
Kaltsium on tuntud element, mis on hädavajalik luude hea tervise ja muude inimkeha funktsioonide jaoks. Kaltsiumiaatom ei ole väike ega eriti tülikas aatom, mistõttu on see hea kandidaat kolmemõõtmelise aatomi mudeli projekti ehitamiseks, et illustreerida selle olulisi punkte struktuur.
Aatom: põhitõed
Aatomid koosnevad võrdsest arvust prootonid ja elektronid põhiolukorras (ioniseerimata), alates 2020. aastast alates ühest 118ni. Prootonite arv, aatomnumber, määrab elemendi. Kõigil elementidel, välja arvatud vesinikul, on ka üks või mitu
neutronid; prootonite ja neutronite mass on umbes võrdne (suurusjärgus 10−27kg), samal ajal kui elektronid on peaaegu 2000 korda väiksemad.Prootonite ja neutronite arv on ligikaudu võrdne, ehkki elementide perioodilisustabeli kaudu ülespoole liikudes hakkavad neutronid enamikus aatomites nähtavasti prootoneid ületama. Kutsutakse elementide variante, mis erinevad ainult neutronite arvu poolest isotoopid.
Negatiivselt laetud elektronid hõivavad prootonist kaugel asuvad ruumid vähemalt aatomi skaalal, mis on ainult umbes 1 × 10−10 m üle. Need on leitud aastal energiatase või kestad, mis paljude aatomite hulgas hõlmavad alakoored. Alamkarbid sisaldavad omakorda orbitaalid, millest igaüks mahutab kuni kaks elektroni.
Perioodilise tabeli iga rida tähistab kesta, kusjuures elektronide arv, mida karp mahutab, on perioodilise tabeli esimeses neljas reas kaks, kaheksa, kaheksa ja 18.
Kaltsiumi 3D-mudeli aatom
Perioodilisest tabelist näete, et kaltsiumi aatomnumber on 20 ja aatommass 40,78 daltonist. See tähendab, et elemendi kõige stabiilsemal isotoopil on 20 neutronit (40 - 20). Võite valida rohelised pallid prootonite tähistamiseks ja sarnase suurusega oranžid pallid neutronite tähistamiseks ning väiksemad kollased pallid või marmor elektronide tähistamiseks.
Võite korraldada oma "prootonid" ja "neutronid" pallilaadseks tuumaks, võib-olla liimida need kokku, ja seejärel otsustada, kuidas oma elektronid paigutada.
Tabelist näete, et kaltsiumi esimeses kestas on kaks elektroni (mõlemad nn 1-alamkihis), teises kestas kaheksa (2-s alamkoores, 6-s 2p-alamkoores), kaheksas kolmandas kestas (2 3-alamkoores, 3 3p-alamkoores) ja kaks neljandas kest. Need on kaltsiumi valents ehk keemiliselt reaktiivsed elektronid.
Vaadake erinevaid veebiviiteid, et näha, kuidas kujutatakse elektronruumide aluskihte 3D-ruumis. Võite oma mudeli juurde joonistada kaltsiumi aatomi diagrammi, et hõlmata kogu teavet, mida teil võib olla visuaalselt raske esitada.
Täiendavad aatomid modelleerimiseks
Neooni aatomimudel võiks vaatajaid kurssi viia väärisgaaside ja täisvalentsete kestade mõistega või naatriumatomi mudel võiks olla tüüpiline lihtne metall, mis seondub selliste halogeenidega nagu kloor.
