Olet ehkä kuullut, että atomit edustavat pienintä mahdollista palaa mistä tahansa tietystä aineesta. Jos sinulla on onni saada yhden kilon tiili kultaelementtiä (Au), voit jakaa sen tinier- ja tinier-palasiksi, kunnes sinulla on vain kulta-atomeja; lisäjakaumat ovat mahdollisia, mutta mikään tuloksena olevista komponenteista ei ole erityisesti kultaa.
Elementtien jaksollinen taulukko sisältää 118 yksittäistä atomityyppiä (eli elementtejä), joilla kaikilla on ainutlaatuinen määrä protoneja ja elektroneja sekä samanlainen määrä neutroneja. Mutta kuinka pieni tämä äärettömän pieni kokonaisuus on? Onko olemassa tapa yhdistää atomin koko minkä tahansa säteelle omasta kokemuksestasi?
Mitkä ovat atomin osat?
Kaikki atomit sisältävät ainakin yhden protoni, protoninumerolla, joka määrittää elementin identiteetin. Elementillä on atominumero, yksilöllinen tunniste, joka liittyy protonilukuun ja yhden tai kaksikirjaimiseen symboliin (esim. Ca kalsiumille, elementin numero 20 jaksollisessa taulukossa).
Neutraalissa, varauksettomassa tilassa jokaisella atomilla on sama määrä elektronit kuten se tekee protoneja. Heliumista alkavat alkuaineet sisältävät myös useita neutronit samanlainen ja yleensä hieman yli protoniluvun. Elementtien muunnoksia, joilla on erilainen määrä neutroneja, kutsutaan isotoopeiksi.
Protonit ovat negatiivisesti varautuneita ja ne on ryhmitelty neutronien kanssa atomin ytimen muodostamiseksi. Sillä välin negatiivisesti varautuneet elektronit vetävät suuria etäisyyksiä ytimestä suhteessa atomin kokoon, kuten näet yksityiskohtaisesti.
Mitkä voimat määrittävät atomikoon?
Atomeille on ominaista valtava määrä tyhjää tilaa, mikä on näennäisen outo havainto jo niin vähäisestä. Atomisäde määritellään normaalisti etäisyydenä ytimen keskustasta uloimpaan elektroni kiertorata. Tässä mielessä atomi voidaan esittää graafisesti pyöreänä, ytimen keskellä ja uloimman elektronikuoren muodostaessa ympyrän kaaren.
Kun siirryt vasemmalta oikealle riviä pitkin, molemmat protoniluvut ja elektroninumerot kasvavat yhdellä jokaisella elementin muutoksella. Kuitenkin, koska elektronit lisätään hajallaan elektronien kiertoradan täytön sääntöjen ansiosta samalla kun kasvava positiivinen ydin pysyy keskittyneenä yhteen pieneen tilaan, elektronit vedetään lähemmäksi ydintä, kunnes jalokaasut kunkin ajanjaksolla 18 rivi.
Sitten, hyppäämällä seuraavalle riville, atomien uloimmat elektronit löytyvät kokonaan uudelta energiatasolta, mikä lisää atomisädettä huomattavasti. Sitten säteet pienenevät jaksollisen järjestelmän uudella rivillä, kuten aiemmin.
Mikä on atomituuman koko?
Kaikille atomeille ei ole muodollista atomisädekaavaa, mutta kovalenttisesti sitoutuneissa atomissa säde voidaan arvioida jakamalla atomiytimien välinen etäisyys kahdella.
Atomisäteet määritetään yleensä kokeilemalla ja vähentämällä. Jos tiedetään yhden atomin säde (esimerkiksi kalsium, noin 178 pikometriä tai pm, yhtä suuri kuin 1,78 10)–10 m), ja kalsiumselenidi (CaSe) -molekyylin ytimien välinen etäisyys on 278 pm, voit vähentää 178 278: sta saadaksesi kohtuullisen arvion seleeniatomin säteestä (100 pm).
Tosielämän analogioiden osalta yksi klassinen atomivertailukoko liittyy urheilustadioniin. ydin säde itsessään on vain kyse 1 × 10–15 m elementistä riippumatta ja tyypillisessä atomissa uloin elektroni olisi lähellä jalkapallokenttää tai noin 100 m.
Atomikokotaulukko
Katso Resurssit-kaavio, joka näyttää jaksollisen taulukon ensimmäisten 86 elementin likimääräiset arvot. Nämä vaihtelevat noin 40 pm: stä vedyn osalta noin 240 pm: iin cesiumille.