ატომი არის მატერიის ყველაზე პატარა ერთეული, რომელიც ინარჩუნებს უფრო დიდი მთლიანობის თვისებებს. ეს არ არის განუყოფელი, მაგრამ ატომების ნაწილები, განსაკუთრებით ბირთვული კომპონენტების "მოცულობები" კვარკები, ნამდვილად კარგია მხოლოდ ატომების დასამზადებლად. სხვადასხვა სახის ატომებს უწოდებენ ელემენტებს, რომელთაგან ცნობილია თითქმის 120 (მათგან 92 ბუნებრივად გვხვდება).
მატერიის უმეტესობა შედგება მრავალი სახის ატომებისაგან, რომლებიც განლაგებულია ორ ან მეტ ჯგუფად და აქვთ კონკრეტული ფორმულები; ორი ან მეტი ატომი, რომლებიც ქიმიურად არის შეკრული, ქმნის მოლეკულას. მაგალითად, წყლის მოლეკულას აქვს ფორმულა H2O, რაც ნიშნავს, რომ იგი მზადდება წყალბადის (H) და ჟანგბადის (O) ელემენტებისგან 2 – დან 1 – მდე ატომური ან მოლური თანაფარდობით.
კალციუმი ცნობილი ელემენტია, რომელიც აუცილებელია ძვლის კარგი ჯანმრთელობისა და ადამიანის ორგანიზმში სხვა ფუნქციების შესასრულებლად. კალციუმის ატომი არც მცირე და არც განსაკუთრებით რთული ატომია, რაც მას კარგ კანდიდატად აქცევს სამგანზომილებიანი ატომის მოდელის პროექტის აშენებისთვის ამის თვალსაჩინო წერტილების საილუსტრაციოდ სტრუქტურა
ატომი: საფუძვლები
ატომები შედგება თანაბარი რაოდენობისაგან პროტონები და ელექტრონები მათ ძირითად (არაიონიზირებულ) მდგომარეობაში, რომელთა რიცხვი 2020 წლიდან ერთიდან 118-მდეა. პროტონის რაოდენობა, ატომური ნომერი, განსაზღვრავს ელემენტს. წყალბადის გარდა, ყველა ელემენტს აქვს ერთი ან მეტი ნეიტრონები; პროტონები და ნეიტრონები მასა დაახლოებით ტოლია (10-ის თანმიმდევრობით)−27კგ), ხოლო ელექტრონები თითქმის 2000-ჯერ მცირეა.
პროტონისა და ნეიტრონის რაოდენობა დაახლოებით თანაბარია, თუმცა ელემენტების პერიოდული სისტემის ზემოთ გადაადგილებისას, ნეიტრონები ატომების უმეტეს ნაწილში აშკარად აღემატება პროტონებს. ეწოდება ელემენტების ვარიანტებს, რომლებიც განსხვავდება მხოლოდ ნეიტრონის რაოდენობით იზოტოპები.
უარყოფითად დამუხტულ ელექტრონებს უკავიათ სივრცე პროტონისგან შორს, ატომის მასშტაბით მაინც, რაც მხოლოდ 1 × 10-ს შეადგენს−10 მ-ს გადაღმა. ესენი გვხვდება ენერგიის დონეები ან ჭურვები, რომლებიც მრავალი ატომისთვის მოიცავს ქვე-გარსები. ქვეჯგუფები თავის მხრივ შეიცავს ორბიტალები, რომელთაგან თითოეულს შეუძლია ინახოს ორ ელექტრონამდე.
პერიოდული ცხრილის თითოეული მწკრივი წარმოადგენს გარსს, ელექტრონების რაოდენობა, რომელსაც იტევს ჭურვი, პერიოდული ცხრილის პირველ ოთხ რიგში არის ორი, რვა, რვა და 18.
კალციუმის 3D მოდელის ატომი
პერიოდული ცხრილიდან ხედავთ, რომ კალციუმს აქვს 20 და ატომური რიცხვი ატომური მასა 40,78 დალტონისგან. ეს ნიშნავს, რომ ელემენტის ყველაზე სტაბილურ იზოტოპს აქვს 20 ნეიტრონი (40 - 20). თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ მწვანე ბურთულები, რომ წარმოადგენდეს პროტონებს და მსგავსი ზომის ნარინჯისფერ ბურთებს, რომლებიც წარმოადგენს ნეიტრონებს, ხოლო პატარა ყვითელ ბურთებს ან მარმარილოებს ელექტრონების გამოსახატავად.
თქვენ შეგიძლიათ მოაწყოთ თქვენი "პროტონები" და "ნეიტრონები" ბურთის მაგვარ ბირთვში, შესაძლოა ერთმანეთზე წებოთი და შემდეგ გადაწყვიტოთ, როგორ მოაწყოთ ელექტრონები.
ცხრილიდან ხედავთ, რომ კალციუმს აქვს ორი ელექტრონი პირველ გარსში (ორივეში, 1s ქვესახურაში), რვა მეორეში. (2 2s ქვესახურაში, 6 2p ქვესახელი), რვა მესამე გარსში (2 3s ქვესახურაში, 3 3p ქვესახურაში) და ორი მეოთხეში ჭურვი. ეს არის კალციუმის ვალენტობა, ანუ ქიმიურად რეაქტიული ელექტრონები.
გაეცანით სხვადასხვა ონლაინ ცნობებს, რომ ნახოთ თუ როგორ არის გამოსახული ელექტრონული ქვედა გარსი 3D სივრცეში. თქვენ შეგიძლიათ დახაზოთ კალციუმის ატომის დიაგრამა, რომელიც თან ახლავს თქვენს მოდელს, ისე რომ დაფაროს ნებისმიერი ინფორმაცია, რომლის ვიზუალურად წარმოდგენაც გიჭირთ.
დამატებითი ატომები მოდელირებისთვის
ნეონის ატომის მოდელს შეუძლია გააცნოს დამთვალიერებლებს კეთილშობილი გაზების და სრული ვალენტური ჭურვების კონცეფცია, მაგალითად, ან ნატრიუმის ატომის მოდელი შეიძლება გახდეს წარმომადგენლობითი მარტივი ლითონი, რომელიც უკავშირდება ჰალოგენებს, როგორიცაა ქლორი