Az atom az anyag legkisebb egysége, amely megtartja egy nagyobb egész tulajdonságait. Nem oszthatatlan, de atomdarabok, különösen az úgynevezett nukleáris komponensek "darabjai" kvarkok, valójában csak atomok előállítására alkalmasak. Különböző típusú atomokat nevezünk elemeknek, amelyek közül közel 120 (köztük 92 természetes előfordulású) ismert.
A legtöbb anyag többféle atomból áll, kettő vagy több csoportba rendezve és meghatározott képletekkel; két vagy több kémiailag összekapcsolt atom alkot molekulát. Például egy vízmolekula képlete H2O, vagyis azt jelenti, hogy a hidrogén (H) és az oxigén (O) elemekből áll 2: 1 atom- vagy mólarányban.
Kalcium jól ismert elem, elengedhetetlen a csontok jó egészségéhez és az emberi test egyéb funkcióihoz. A kalcium atom nem kicsi és nem is különösen nehézkes atom, így jó jelölt háromdimenziós atommodell-projekt elkészítéséhez ennek szemléletes pontjainak szemléltetésére szerkezet.
Az atom: alapok
Az atomok azonos számból állnak protonok és elektronok alap (nem ionizált) állapotukban, számuk 2020-tól egytől 118-ig terjed. A protonok száma, az atomszám meghatározza az elemet. A hidrogén kivételével minden elemnek van egy vagy több
neutronok; a protonok és a neutronok körülbelül azonos tömegűek (10-es nagyságrendűek)−27kg), míg az elektronok csaknem 2000-szer kisebbek.A protonok és a neutronok száma nagyjából megegyezik, bár amikor az elemek periódusos rendszerében felfelé halad, a neutronok a legtöbb atomban láthatóan felülmúlják a protonokat. Csak olyan elemváltozatokat hívunk meg, amelyek csak neutronszámban különböznek izotópok.
A negatív töltésű elektronok a protontól messze, messze távokat foglalnak el, legalábbis egy atom skáláján, amely csak kb. 1 × 10−10 m át. Ezek találhatók energiaszintek vagy héjak, amelyek sok atom esetében magukban foglalják alhéjak. Az alhéjak viszont tartalmazzák pályák, amelyek mindegyike legfeljebb két elektron befogadására képes.
A periódusos rendszer minden sora egy héjat képvisel, a héjban tárolható elektronok száma kettő, nyolc, nyolc és 18 lehet a periódusos rendszer első négy sorában.
Kalcium 3D modell Atom
A periódusos rendszerből látható, hogy a kalcium atomszáma 20 és an atomtömeg 40,78 daltonból. Ez azt jelenti, hogy az elem legstabilabb izotópjának 20 neutronja van (40 - 20). Választhat zöld gömböket a protonok és hasonló méretű narancssárga gömbök képviseletében, amelyek a neutronokat képviselik, és kisebb sárga golyókat vagy golyókat, amelyek az elektronokat képviselik.
Rendezheti "protonjait" és "neutronjait" golyószerű maggá, esetleg összeragasztva őket, majd eldöntheti, hogyan rendezze el az elektronjait.
A táblázatból látható, hogy a kalciumnak két elektronja van az első héjban (mindkettő az úgynevezett 1s alhéjban), nyolc a második héjban (2 a 2s alhéjban, 6 a 2p alhéjban), nyolc a harmadik héjban (2 a 3s alhéjban, 3 a 3p alhéjban) és kettő a negyedikben héj. Ezek a kalcium vegyértéke vagy kémiailag reaktív elektronok.
Tekintse meg a különböző online referenciákat, hogy lássa, hogyan ábrázolják az elektron részhéjakat a 3D térben. Rajzolhat egy kalcium-atomdiagramot a modelljéhez, hogy lefedje azokat az információkat, amelyeket vizuálisan nehezen tud bemutatni.
További atomok a modellezéshez
A neon atom modell megismertetheti a nézőket a nemesgázok és a teljes vegyértékű héjak fogalmával vagy nátriumatom modell szolgálhat reprezentatív egyszerű fémként, amely kötődik olyan halogénekhez, mint pl klór.