ატომები, ალბათ გსმენიათ, წარმოადგენენ რაც შეიძლება მცირე ნაწილს რომელიმე კონკრეტული სახის მატერიიდან. თუ თქვენ გაგიმართლათ, რომ გქონდეთ ოქროს ფუნდამენტის ერთი გირვანქა აგური (Au), შეგიძლიათ გაყოთ იგი უფრო და უფრო პატარა ნაჭრებად, სანამ მხოლოდ ოქროს ატომები არ დარჩებით; შესაძლებელია შემდგომი დაყოფა, მაგრამ არცერთი შედეგი არ არის განსაკუთრებული ოქროსთვის.
ელემენტების პერიოდულ ცხრილში შედის 118 ინდივიდუალური ტიპის ატომი (ეს არის ელემენტები), რომელთაგან ყველას აქვს უნიკალური რაოდენობით პროტონები და ელექტრონები და მსგავსი რაოდენობის ნეიტრონები. რამდენად პატარაა ეს უსასრულოდ მცირე საგანი? არსებობს მეთოდი ატომის ზომა საკუთარი გამოცდილების რაიმეს რადიუსამდე?
რა არის ატომის ნაწილები?
ყველა ატომი შეიცავს სულ მცირე ერთს პროტონი, პროტონის ნომერით, რომელიც განსაზღვრავს ელემენტის იდენტურობას. ელემენტს აქვს ატომური ნომერი, უნიკალური იდენტიფიკატორი, რომელიც ასოცირდება პროტონის ნომერთან და ერთი ან ორი ასოს სიმბოლოსთან (მაგ., კალციუმისთვის Ca, პერიოდული ცხრილის ნომერი 20).
ნეიტრალურ, დატვირთულ მდგომარეობაში ყველა ატომს აქვს იგივე რაოდენობის
პროტონები უარყოფითად იტენება და ნეიტრონებით არის თავმოყრილი ატომური ბირთვის წარმოქმნით. იმავდროულად, უარყოფითად დამუხტული ელექტრონები ბირთვიდან მნიშვნელოვან მანძილზე იშლება, ატომის საერთო ზომის მიმართ, როგორც ამას დეტალურად დაინახავთ.
რა ძალებს განსაზღვრავს ატომური ზომა?
ატომებს ახასიათებთ უზარმაზარი დაუკავებელი სივრცე, რაც ერთი შეხედვით უცნაური დაკვირვებაა უკვე რაღაც ისე წვრილმანზე. ატომური რადიუსი ჩვეულებრივ განისაზღვრება, როგორც მანძილი ბირთვის ცენტრიდან ყველაზე შორს ელექტრონული ორბიტალი. ამ თვალსაზრისით, ატომი შეიძლება გრაფიკულად წარმოდგეს, როგორც წრიული, ბირთვი ცენტრში და ყველაზე შორეული ელექტრონული გარსი წარმოადგენს წრის რკალს.
რიგის გასწვრივ მარცხნიდან მარჯვნივ გადაადგილებისას, პროტონის ნომერი და ელექტრონული ნომერი იზრდება ერთით ელემენტის თითოეული ცვლილებით. ამასთან, რადგან ელექტრონებს გაფანტული გზით ემატება ელექტრონულ ორბიტალური შევსების წესების წყალობით, ხოლო იზრდება დადებითი მუხტი ბირთვი რჩება კონცენტრირებული ერთ პატარა სივრცეში, ელექტრონები უფრო ახლოს მიიწევს ბირთვამდე, სანამ კეთილშობილ გაზებს თითოეულ 18-ე პერიოდში მწკრივი
შემდეგ, შემდეგ რიგზე გადასვლით, ატომების უკიდურესი ელექტრონები გვხვდება ენერგიის ახალ დონეზე და მნიშვნელოვნად აძლიერებს ატომურ რადიუსს. შემდეგ, რადიოები შემცირდება ახალი რიგის გასწვრივ პერიოდულ სისტემაზე, როგორც ადრე.
რა ზომისაა ატომური ბირთვი?
არ არსებობს ფორმალური ატომური რადიუსის ფორმულა, რომელიც გამოიყენება ყველა ატომისთვის, მაგრამ კოვალენტურად შეკავშირებულ ატომებში, რადიუსის შეფასება შესაძლებელია ატომურ ბირთვებს შორის მანძილის ორად გაყოფით.
ატომური რადიუსი ზოგადად განისაზღვრება ექსპერიმენტებით და გამოკლებით. თუ ერთი ატომის რადიუსი ცნობილია (ვთქვათ, კალციუმი, დაახლოებით 178 პიკომეტრი ან შუადღე, ტოლია 1.78 10–10 მ), ხოლო კალციუმის სელენიდის (CaSe) მოლეკულის ბირთვებს შორის მანძილი 278 სთ-ია, თქვენ შეგიძლიათ გამოაკლოთ 178 278-დან, რომ მიიღოთ სელენის ატომის რადიუსის გონივრული შეფასება (100 სთ.).
რეალური სამყაროს ანალოგიების თვალსაზრისით, ატომის შედარების ერთი კლასიკური ზომა ეხება სპორტულ სტადიონს. ბირთვის რადიუსი თავად არის მხოლოდ 1 × 10–15 მ ელემენტის მიუხედავად, და ტიპურ ატომში, ყველაზე შორეული ელექტრონი ახლოს იქნება საფეხბურთო მოედანთან, ან დაახლოებით 100 მ.
ატომის ზომის დიაგრამა
იხილეთ რესურსები გრაფიკისთვის, რომელიც აჩვენებს პერიოდულ ცხრილში პირველი 86 ელემენტის სავარაუდო მნიშვნელობებს. ეს იცვლება დაახლოებით 40 საათიდან წყალბადისთვის და დაახლოებით 240 საათამდე ცეზიუმისთვის.