Atomi on pienin aineyksikkö, joka säilyttää suuremman kokonaisuuden ominaisuudet. Se ei ole jakamaton, mutta atomien palat, erityisesti kutsutut ydinkomponenttien "palat" kvarkit, ovat oikeastaan vain hyviä atomien valmistamiseen. Erilaisia atomeja kutsutaan alkuaineiksi, joista tunnetaan lähes 120 (92 niistä luonnossa esiintyviä).
Suurin osa aineesta koostuu monenlaisista atomeista, jotka on järjestetty kahden tai useamman ryhmän ryhmiin ja joilla on erityiset kaavat; kaksi tai useampia kemiallisesti yhteen sitoutuneita atomeja muodostavat molekyylin. Esimerkiksi vesimolekyylillä on kaava H2O, mikä tarkoittaa, että se on valmistettu alkuaineista vety (H) ja happi (O) 2: 1-atomi- tai moolisuhteessa.
Kalsium on tunnettu elementti, joka on välttämätön luun terveydelle ja muille ihmiskehon toiminnoille. Kalsiumatomi ei ole pieni eikä erityisen hankala atomi, joten se on hyvä ehdokas kolmiulotteisen atomimalliprojektin rakentamiseksi tämän keskeisten kohtien havainnollistamiseksi rakenne.
Atom: Perusteet
Atomit koostuvat yhtä monesta protonit ja elektronit perus (ionisoimattomassa) tilassaan numerolla 1-118 vuodesta 2020. Protonien lukumäärä, atomiluku, määrittelee elementin. Kaikilla alkuaineilla paitsi vedyllä on myös yksi tai useampi neutronit; protonien ja neutronien massa on suunnilleen sama (luokkaa 10−27kg), kun taas elektronit ovat lähes 2000 kertaa pienempiä.
Protonien ja neutronien määrä on suunnilleen sama, vaikka kun siirryt ylöspäin alkuaineiden jaksollisen taulukon läpi, neutronien määrä alkaa näkyvästi ylittää protoneja useimmissa atomissa. Kutsuu vain sellaisten elementtien muunnelmia, jotka eroavat toisistaan vain neutroniluvuissa isotoopit.
Negatiivisesti varautuneet elektronit vievät tilaa kaukana, kaukana protonista, ainakin atomin mittakaavassa, joka on vain noin 1 × 10−10 m poikki. Nämä löytyvät energian tasot tai kuoret, joihin monien atomien joukossa sisältyy alikuoret. Alikuoret puolestaan sisältävät kiertoradat, joista kukin mahtuu kaksi elektronia.
Kukin jaksollisen taulukon rivi edustaa kuorta, jossa kuoren pitämien elektronien lukumäärä on kaksi, kahdeksan, kahdeksan ja 18 jaksollisen taulukon neljässä ensimmäisessä rivissä.
Kalsium 3D-malli Atom
Jaksollisesta taulukosta näet, että kalsiumin atomiluku on 20 ja atomimassa 40,78 daltonista. Tämä tarkoittaa, että alkuaineen vakain isotooppi sisältää 20 neutronia (40 - 20). Voit valita vihreät pallot edustamaan protoneja ja vastaavan kokoiset oranssit pallot edustamaan neutroneja ja pienemmät keltaiset pallot tai marmorit edustamaan elektroneja.
Voit järjestää "protonisi" ja "neutronisi" pallomaiseksi ytimeksi, ehkä liimaamalla ne yhteen, ja sitten päättää, kuinka järjestät elektronisi.
Taulukosta näet, että kalsiumilla on kaksi elektronia ensimmäisessä kuoressa (molemmat ns. 1s-alikuoressa), kahdeksan toisessa kuoressa (2 2s-alikuoressa, 6 2p-alikuoressa), kahdeksan kolmannessa kuoressa (2 3s-alikuoressa, 3 3p-alikuoressa) ja kaksi neljännessä kuori. Nämä ovat kalsiumin valenssi tai kemiallisesti reaktiiviset elektronit.
Katso erilaisia online-viitteitä saadaksesi selville, kuinka elektronien alikuoret kuvataan 3D-tilassa. Voit piirtää mallisi mukana kalsiumatomikaavion, joka kattaa kaikki tiedot, joita visuaalisesti saattaa olla vaikea esittää.
Muita atomeja mallinnusta varten
Neoniatomimalli voisi tutustuttaa katsojat jalokaasujen ja täyden valenssikuoren käsitteeseen tai natriumatomimalli voisi toimia edustavana yksinkertaisena metallina, joka sitoutuu sellaisiin halogeeneihin kuin kloori.