אולי שמעתם, אטומים מייצגים את החלק הקטן ביותר האפשרי מכל סוג מסוים של עניינים. אם התמזל מזלך שיש לך לבנה של קילו אחד של היסוד זהב (Au), אתה יכול לחלק אותו לחתיכות קטנות יותר וקטנות יותר עד שנשארת לך רק אטומי זהב; חלוקות נוספות אפשריות, אך אף אחד מהמרכיבים המתקבלים אינו מיוחד לזהב.
הטבלה המחזורית של יסודות כוללת 118 סוגים בודדים של אטומים (כלומר יסודות), שלכולם מספר ייחודי של פרוטונים ואלקטרונים ומספר דומה של נויטרונים. אבל כמה זעירה היא הישות הקטנה האין סופית הזו? האם יש דרך להתייחס ל גודל אטום לרדיוס של משהו בחוויה שלך?
מהם חלקי האטום?
כל האטומים מכילים לפחות אחד פּרוֹטוֹן, עם מספר פרוטון הקובע את זהותו של אלמנט. לאלמנט מספר אטומי, המזהה הייחודי המשויך למספר פרוטון ועם סמל של אות אחת או שתיים (למשל, Ca עבור סידן, יסוד מספר 20 בטבלה המחזורית).
במצב ניטראלי, ללא טעינה, לכל אטום יש אותו מספר אלקטרונים כמו שזה עושה פרוטונים. אלמנטים המתחילים בהליום מכילים גם מספר נויטרונים דומה ולרוב מעט מעבר למספר הפרוטון. וריאנטים של אלמנטים עם מספר שונה של נויטרונים נקראים איזוטופים.
פרוטונים הם מטענים שליליים והם מקובצים בנויטרונים ליצירת גרעין האטום. האלקטרונים הטעונים שלילית, בינתיים, מתרככים במרחקים ניכרים מהגרעין ביחס לגודל הכללי של האטום, כפי שתראה בפירוט.
מה הכוחות שקובעים גודל אטומי?
האטומים מאופיינים בכמות העצומה שלהם של שטח לא תפוס, שהוא תצפית מוזרה לכאורה לגבי משהו שכבר כל כך זעיר. רדיוס האטום מוגדר בדרך כלל כמרחק ממרכז הגרעין לחיצוני ביותר מסלול אלקטרונים. במובן זה, אטום יכול להיות מיוצג בצורה גרפית כמעגלי, כאשר הגרעין במרכז וקליפת האלקטרונים החיצונית ביותר יוצרות את קשת המעגל.
כשעוברים משמאל לימין לאורך שורה, מספר הפרוטונים ומספר האלקטרונים גדלים אחד עם כל שינוי באלמנט. עם זאת, מכיוון שהאלקטרונים מתווספים בצורה מפוזרת בזכות כללי מילוי מסלולי האלקטרונים בעוד שהמטען החיובי ההולך וגדל של הגרעין נשאר מרוכז בחלל אחד קטן, האלקטרונים מתקרבים לגרעין עד שהגזים האצילים בתקופה 18 של כל אחד שׁוּרָה.
ואז, בקפיצה לשורה הבאה, האלקטרונים החיצוניים ביותר של האטומים נמצאים ברמת אנרגיה חדשה לגמרי, ומגבירים את רדיוס האטום באופן משמעותי. לאחר מכן, רדיוס יורד לאורך השורה החדשה בטבלה המחזורית, כמו קודם.
מה גודל הגרעין האטומי?
אין נוסחת רדיוס אטומי פורמלית החלה על כל האטומים, אך באטומים קשורים קוולנטית ניתן לאמוד את הרדיוס על ידי חלוקת המרחק בין גרעיני האטום בשניים.
רדיוסים אטומיים נקבעים בדרך כלל על ידי ניסויים וחיסור. אם ידוע הרדיוס של אטום אחד (נניח, סידן, בערך 178 פיקומטר או pm, שווה ל- 1.78 10–10 מ ', והמרחק בין גרעינים של מולקולת סידן סלניד (CaSe) הוא 278 אחר הצהריים, ניתן לחסר 178 מ- 278 כדי לקבל אומדן סביר לרדיוס של אטום סלניום (100 אחר הצהריים).
מבחינת אנלוגיות בעולם האמיתי, גודל קלאסי אחד של השוואת אטומים מתייחס לאצטדיון ספורט. ה רדיוס הגרעין עצמו הוא רק בערך 1 × 10–15 M ללא קשר לאלמנט, ובאטום אופייני, האלקטרון החיצוני יהיה קרוב למגרש כדורגל, או כ- 100 מ '.
תרשים גודל אטום
ראה את המשאבים לקבלת גרף המציג את הערכים המשוערים של 86 האלמנטים הראשונים בטבלה המחזורית. אלה משתנים בין 40 בערב עבור מימן לכ -240 בערב עבור צזיום.