An atomi, kuten olet ehkä kuullut, kutsutaan usein aineen pienimmäksi tavalliseksi komponentiksi, joka on olemassa. Atomit koostuvat yksittäisistä komponenteista (joista osa sisältää omat subatomiset komponentit), mutta atomista, joka on noin 1 × 10-10 m leveä, on pienin hiukkanen, joka säilyttää suuremman kokonaisuuden yksittäiset ominaisuudet.
Likimääräiset atomien perusmuodot tunnetaan, kun protonit ja neutronit kasautuvat palloon sisään ydin ja paljon pienemmät elektronit vetävät noin suhteellisen suuren etäisyyden pienestä (noin 1 × 10−15 m leveä) ydin. Tämän avulla voit rakentaa kolmiulotteisia tai "3D" -malleja atomista luokassa tai kotona.
Atomin perusteet
Yksittäisiä atomityyppejä kutsutaan elementtejäja jokaisella elementillä on nimi, esim. vety, rubidium tai neon. Nämä nimetyt elementit on numeroitu yhdestä 118: een jaksollisessa taulukossa. Nämä atomiluvut vastaavat protonien ja elektronien lukumäärää sekä likimääräistä keskimääräistä neutronien lukumäärää kussakin elementissä.
Voit saada arvion elementin neutroniluvusta vähentämällä sen atomiluvun atomimäärästä, joka on lueteltu elementtiruutujen keskellä alareunassa useimmissa jaksollisissa taulukoissa. Vaikka protonit ja neutronit ovat luokkaa vain 10−27 kg, elektroni on noin 2000 kertaa vähemmän massiivinen.
Positiivisesti varautuneet protonit ja neutraalit neutronit ovat huomattavan etäisyydellä paljon pienemmistä, negatiivisesti varautuneista elektroneista, pikemminkin kuin planeetat aurinkokunnassa, paitsi että minkä tahansa elektronin sijaintia ei voida tietää tarkasti missään hetkessä, niille on annettu vain tietty todennäköisyys. 3D-atomimallia varten ajattele atomia kuitenkin samanlaisena kuin pieni tähtitieteellisen ruumiinosa ja sen satelliitit.
Tarvittavat asiat
Onneksi et tarvitse mitään hienoja laitteita, mutta niiden tulisi olla visuaalisesti silmiinpistäviä. Kaikentyyppiset kumit tai vastaavat pallot toimivat; se on hyödyllistä, jos ne tulevat eri väreillä, ja on hyödyllistä, jos voit kirjoittaa niihin taikuusmerkillä (ja vielä parempi, jos voit helposti poistaa musteen myöhemmin).
Jaksollisesta taulukosta O: n atomiluku on 8 ja atomimassa on hyvin lähellä 16,0. 3D-happiatomimalli tai Kuva näyttää siis kahdeksan protonia ja kahdeksan neutronia ytimessä ja kahdeksan elektronia jonnekin ulkopuolella ydin. Protonit ja neutronit voivat olla palloja, jotka eroavat toisistaan vain niiden värin perusteella; elektronia edustavat parhaiten tässä kaaviossa paljon pienemmät pallot.
Atom-malliprojektiideoita
Argoniatomin 3D-malli: Elementtitaulukosta argonin (Ar) atomiluku on 18 ja atomimassa 39,95. Tämä tarkoittaa, että tyypillisessä argoniatomissa voidaan olettaa olevan noin 40-18 = 22 neutronia menemään sen 18 protonin kanssa.
- Saman atomin eri ilmenemismuotoja, jotka vaihtelevat vain neutroniluvuissa, kutsutaan isotoopit. Annetun isotoopin protoni-plus-neutroninumero annetaan vasemman yläindeksin elementtisymbolin vieressä.
Siksi tätä atomia voisi edustaa 18 protonipalloa (smustetta) ja 22 neutronipalloa (navy) pallomaisessa ryhmässä, jonka ytimen ympärillä on 18 tasaisesti sijoitetun elektronipallon (tai marmorin) rengas. Todellisuudessa elektronit ympäröivät ytimen "pilvessä", ei aurinkokunnan kaltaisessa tasorenkaassa, ja ne olisivat karkeita geometrisia muotoja niiden energiatasojen tai kuorien mukaisesti.
Kalsiumatomimalli: Kalsiumissa on kaksi protonia enemmän ja siten kaksi elektronia enemmän kuin argon, joten voit helposti rakentaa sen argonatomin "emäkselle". On kuitenkin hyödyllistä tietää jotain valenssielektroneista sen ymmärtämiseksi, miksi kaksi uutta elektronia kuuluvat molemmat kauemmaksi ytimestä kuin argonin elektronit.
Tämä johtuu siitä, että argon on jalokaasu, mikä tarkoittaa, että sen uloin elektronikuori on täytetty. Sen oikeanpuoleisin sijainti jaksollisessa taulukossa osoittaa tämän. Kalsium, taulukon sarakkeessa 2 on kaksi valenssielektronia. Tämä aihe ylittää kuitenkin koulun atomiprojektiideoiden rajat.