An atom, amint talán hallotta, gyakran az anyag legkisebb hétköznapi összetevőjének nevezik. Az atomok egyes komponensekből állnak (amelyek közül néhány saját szubatomi komponenst tartalmaz), de egy atomból, amely körülbelül 1 × 10-10 m széles, a legkisebb részecske, amely megtartja egy nagyobb egész egyedi tulajdonságait.
Az atomok hozzávetőleges alapalakjai ismertek, a protonok és a neutronok egy gömbben összetapadtak a mag és a jóval kisebb elektronok viszonylag nagy távolságra vannak cipzárva az apróságtól (kb. 1 × 10−15 m széles) mag. Ez lehetővé teszi az osztályban vagy otthon az atomok háromdimenziós vagy "3D" modelljeinek elkészítését.
Atom alapjai
Az egyes atomtípusokat nevezzük elemekés minden elemnek van neve, például hidrogén, rubídium vagy neon. Ezek a megnevezett elemek az elemek periódusos rendszerén egytől 118-ig vannak megszámolva. Ezek atomszámok megegyezik a protonok és elektronok számával, valamint a neutronok hozzávetőleges átlagos számával.
Becsülhetünk egy elem neutronszámát úgy, hogy kivonjuk az atomszámát az atomtömegéből, amely a legtöbb periódusos rendszer elemdobozainak közepén található. Míg a protonok és a neutronok csak 10-es nagyságrendűek
A pozitív töltésű protonok és a semleges neutronok jelentős távolságra vannak a sokkal kisebb, negatív töltésű elektronoktól, mint például a bolygók a Naprendszerben, kivéve, hogy egyetlen elektron helyzete sem ismerhető meg pontosan egyetlen pillanatban sem, csak egy bizonyosat rendelnek hozzá valószínűség. A 3D atommodell szempontjából azonban gondoljunk egy atomra, amely hasonlít egy központi csillagászati test apró rendszeréhez és annak műholdjaihoz.
Amire szükséged lesz
Szerencsére nem kell semmilyen divatos felszerelés, de vizuálisan feltűnőnek kell lennie. Bármilyen típusú gumi vagy hasonló golyó működni fog; hasznos, ha ezek különböző színűek, és hasznos, ha varázsjelzővel írhat rájuk (és még jobb, ha később könnyen kitörölheti a tintát).
A periódusos táblázat szerint O atomának száma 8, atomtömege pedig nagyon közel 16,0. 3D oxigénatom modell vagy A kép tehát nyolc protont és nyolc neutront mutatna a magban, és nyolc elektron valahol kívül atommag. A protonok és a neutronok csak színük alapján különböztethetők meg; az elektronokat ebben a sémában sokkal kisebb gömbök képviselik.
Atom modell projektötletek
Argon atom 3D modell: Az elemek táblázatából az argon (Ar) atomszáma 18, atomtömege pedig 39,95. Ez azt jelenti, hogy egy tipikus argonatom feltételezhető, hogy körülbelül 40-18 = 22 neutron van a 18 protonjával együtt.
- Ugyanazon atom különböző megnyilvánulásait nevezzük, amelyek csak neutronszámban változnak izotópok. Egy adott izotóp proton-plusz-neutron számát az elem szimbólum melletti bal felső index segítségével adjuk meg.
Ezt az atomot tehát 18 protongömb képviselheti (otinta) és 22 neutrongolyó (navy) egy gömb alakú fürtben, 18 egyenletesen elosztott elektrongömb (vagy márvány) gyűrűvel körülvéve ezt a magot. A valóságban az elektronok egy "felhőben" veszik körül a magot, nem pedig egy olyan sík gyűrűben, mint a Naprendszer, és durva geometriai alakzatokat öltenének az energiaszintjüknek vagy a héjuknak megfelelően.
Kalcium atom modell: A kalciumnak még két protonja van, ezért két elektronja több, mint az argonnak, így könnyen felépítheti egy argonatom "bázisára". Hasznos azonban tudni valamit a valencia elektronokról, hogy megértsük, miért tartozik mind a két új elektron a magtól távolabb, mint az argonban levő elektronok.
Az argon ugyanis nemesgáz, vagyis a legkülső elektronhéja meg van töltve. A periódusos rendszer jobb szélső helyzete ezt jelzi. Kalcium, a táblázat 2. oszlopában két vegyérték elektron van. Ez a téma azonban túlmutat az iskolai atomprojektek ötletein.