რა არის ატომი, ელექტრონი, ნეიტრონი და პროტონი?

ატომი, მიღებული ბერძნული სიტყვიდან, რომელიც თავისუფლად ითარგმნება როგორც "ის, რაც არ შეიძლება გაიყოს", განიხილება, როგორც ყველა მატერიის ფუნდამენტური ერთეული. ატომები შედგება სუბატომური ნაწილაკებისგან, რომლებსაც ეწოდება პროტონები, ნეიტრონები და ელექტრონები, ხოლო ორი ყოფილი ცხოვრობენ ატომის ბირთვი და მისი თითქმის მთელი მასა და ელექტრონები შემოიფარგლება ორბიტალებით ზღვარზე ატომი. პროტონის რაოდენობა ბუნებაში არსებულ ატომებში 1-დან 92-მდეა; ეს განსხვავებული ატომები შეესაბამება ელემენტებს, რომლებსაც აქვთ სხვადასხვა ელექტროქიმიური თვისებები მათი განსხვავებული მასებისა და სივრცეში მათი პატარა შემადგენელი ნაწილაკების უნიკალური განლაგების გამო.

ატომები უკიდურესად მცირე ნაწილაკებია და მათი შემდგომი გაყოფა შეუძლებელია, გარდა საგანგებო საშუალებებისა. გაიხსენეთ ის ნაწილები, რომლებიც წარმოადგენენ Jigsaw თავსატეხს. ეს ტექნიკურად შეიძლება დაიყოს მუყაოს და ქაღალდის პატარა ნაჭრებად მათი განადგურებით, მაგრამ პრაქტიკული მიზნებისათვის ეს ნაჭრები არის თავსატეხები ფუნდამენტური, განუყოფელი ელემენტები.

ატომები შედგება პროტონებისაგან, რომლებსაც აქვთ დადებითი ელექტრული მუხტი; ელექტრონები, რომლებსაც აქვთ უარყოფითი მუხტი; და ნეიტრონები, რომლებსაც არ აქვთ მუხტი. ამრიგად, ჩვეულებრივ, ელექტრონულად ნეიტრალურ ატომში პროტონის რაოდენობა და ელექტრონის რაოდენობა ტოლია.

ატომის ატომური მასა დაახლოებით ტოლია პროტონის რაოდენობას პლუს ელექტრონების რაოდენობა, ვინაიდან ელექტრონების მასა პრაქტიკულად უმნიშვნელოა.

პროტონი, ფაქტობრივად, ნებისმიერი ატომის ინდექსი ნაწილაკია. ეს არის ატომში პროტონის რაოდენობა, რომელიც განსაზღვრავს იმ ელემენტის იდენტურობას, რომელსაც ეკუთვნის ატომი; სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თუ ორ ატომს აქვს პროტონის განსხვავებული რაოდენობა, ისინი არ არიან ერთი და იგივე ელემენტი.

პროტონის რაოდენობა ელემენტში განსაზღვრავს მის ატომურ რიცხვს, Z- ს. წყალბადის ყველაზე მსუბუქი ელემენტია და აქვს ერთი პროტონი (Z = 1); ურანი ბუნებრივად ყველაზე მძიმე ელემენტია და აქვს 92 პროტონი (Z = 92). თითოეულ პროტონს, რომელსაც ენიჭება 1.00728 ატომური მასის ერთეული (amu) მასა, აქვს მუხტი, + 1.

ატომებს ბირთვში მხოლოდ პროტონის არსებობა შეუძლიათ, როგორც ეს ხდება წყალბადის ატომების შემთხვევაში. ბირთვი, სულ მცირე, ერთი თანმხლები პროტონის გარეშე, არ არის ატომი.

ნეიტრონები ზომით პროტონის მსგავსია, ამუ არის 1,00867 და ასევე ბინადრობენ ატომების ბირთვში. ნეიტრონების რაოდენობა ატომში ელემენტის ყველაზე სტაბილურ კონფიგურაციაში, ჩვეულებრივ, უფრო მეტია, ვიდრე პროტონის რაოდენობა, ამ უთანასწორობა იზრდება ატომური რიცხვის ზრდასთან ერთად. მაგალითად, წყალბადის ატომს აქვს პროტონი, მაგრამ არა აქვს ნეიტრონები, ხოლო ჰელიუმის ატომს თითო თითო. კალისგან, 50 პროტონი და 69 ნეიტრონია, ხოლო ურანს, შესაბამისად, 92 და 146.

პროტონის პლუს ნეიტრონების რაოდენობა ატომში არის მისი მასობრივი რიცხვი, მ. ამრიგად, ნეიტრონების რაოდენობა ატომში არის მისი ატომური მასის რიცხვი, გამოკლებული მისი ატომური რიცხვი, ან M - Z.

თუ ატომი მოიპოვებს ან დაკარგავს ნეიტრონებს, ის იგივე ელემენტად რჩება, მაგრამ ხდება ამ ელემენტის იზოტოპი. სხვადასხვა იზოტოპების იდენტიფიცირება ხდება ამ ელემენტის აბრევიატურას ზედა მარცხენა კუთხეში M- ს მიმაგრებით. Მაგალითად, ¹⁴C არის ნახშირბადის იზოტოპი (Z = 6), რომელსაც აქვს რვა ნეიტრონი, ვიდრე ჩვეულებრივი ექვსი.

ელექტრონები არის პატარა (0.000549 amu), უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკები, რომლებიც აღწერილია, როგორც პროტონის და ნეიტრონების ორბიტაზე, რომლებიც ატომის ბირთვს ქმნიან, პლანეტის მზის გარშემო ბრუნვის გზით. ეს საუკეთესო შემთხვევაში უხეში აღწერაა, რადგან კვანტური ფიზიკის მიღწევებმა გამოიწვია დისკრეტული ორბიტალების ცნება ბირთვის შესახებ რომელთა შორის ელექტრონები შეიძლება "გადახტა". ეს ორბიტალები შეესაბამება ელექტრომაგნიტური ენერგიის სხვადასხვა დონეს და ენიჭება ისეთი სახელები, როგორიცაა s, p, d და ვ. ელექტრონების მოძრაობა გამომდინარეობს იქიდან, რომ აქვთ მუხტი -1 და იზიდავს დადებითად დამუხტული ბირთვი.

ჩვეულებრივ, ატომში ელექტრონების რაოდენობა უდრის Z- ს, რაც ამ ატომებს ნეიტრალურს ხდის საერთო მუხტით. ზოგიერთ ატომს აქვს პროტონისა და ელექტრონის სხვადასხვა რაოდენობა, რის შედეგადაც ხდება წმინდა დადებითი ან უარყოფითი მუხტი. ამ ატომებს იონებს უწოდებენ.