Atoms ir mazākā matērijas vienība, kas saglabā lielāka veseluma īpašības. Tas nav nedalāms, bet atomu gabali, it īpaši sauktie kodola komponentu "gabali" kvarki, ir patiešām noderīgi tikai atomu ražošanai. Dažādus atomu veidus sauc par elementiem, no kuriem ir zināmi gandrīz 120 (92 no tiem dabiski sastopamie).
Lielāko daļu matēriju veido vairāki atomu veidi, kas sakārtoti pa divām vai vairākām grupām un kuriem ir noteiktas formulas; divi vai vairāki atomi, kas ķīmiski savienoti kopā, veido molekulu. Piemēram, ūdens molekulai ir formula H2O, kas nozīmē, ka tas ir izgatavots no ūdeņraža (H) un skābekļa (O) elementiem 2 līdz 1 atomu vai molā.
Kalcijs ir plaši pazīstams elements, kas ir būtisks kaulu labai veselībai un citām cilvēka ķermeņa funkcijām. Kalcija atoms nav ne mazs, ne īpaši apgrūtinošs atoms, tāpēc tas ir labs kandidāts trīsdimensiju atomu modeļa projekta izveidošanai, lai ilustrētu tā būtiskos aspektus struktūru.
Atoms: pamati
Atomi sastāv no vienāda daudzuma protoni un elektroni
pamata (nejonizētā) stāvoklī, sākot no 2020. gada, to skaits ir no viena līdz 118. Protonu skaits, atomu skaitlis, nosaka elementu. Visiem elementiem, izņemot ūdeņradi, ir arī viens vai vairāki neitroni; protonu un neitronu masa ir aptuveni vienāda (apmēram 10−27kg), savukārt elektroni ir gandrīz 2000 reizes mazāki.Protonu un neitronu skaits ir aptuveni vienāds, lai gan, virzoties uz augšu pa periodisko elementu tabulu, neitronu skaits acīmredzami pārsniedz protonu lielāko daļu atomu. Tiek saukti elementu varianti, kas atšķiras tikai ar neitronu skaitu izotopi.
Negatīvi lādētie elektroni aizņem vietas tālu, tālu no protona, vismaz atoma mērogā, kas ir tikai aptuveni 1 × 10−10 m pāri. Tie ir atrodami enerģijas līmenis vai čaumalas, kas daudziem atomiem ietver apakščaulas. Apakšvāciņi savukārt satur orbītas, no kuriem katrs var turēt līdz diviem elektroniem.
Katra periodiskās tabulas rinda apzīmē apvalku, un elektronu skaits, ko apvalks var turēt, ir divi, astoņi, astoņi un 18 periodiskās tabulas pirmajās četrās rindās.
Kalcija 3D modeļa atoms
No periodiskās tabulas var redzēt, ka kalcija atomu skaitlis ir 20 un atomu masa no 40,78 daltoniem. Tas nozīmē, ka elementa stabilākajā izotopā ir 20 neitroni (40 - 20). Jūs varētu izvēlēties zaļas bumbiņas, kas pārstāv protonus, un līdzīga izmēra oranžas bumbiņas, kas attēlo neitronus, un mazākas dzeltenas bumbiņas vai bumbiņas, lai attēlotu elektronus.
Jūs varat sakārtot savus "protonus" un "neitronus" bumbiņai līdzīgā kodolā, iespējams, salīmējot tos kopā, un pēc tam izlemt, kā sakārtot savus elektronus.
No tabulas jūs redzat, ka kalcija pirmajā apvalkā ir divi elektroni (abi tā sauktajā apakšslāņa 1s), otrajā - astoņi (2 apakšslānī 2s, 6 apakšpusei 6), astoņi trešajā apvalkā (2 apakšslāņos 3s, 3p apakšshellā 3) un ceturtajā - divi apvalks. Tie ir kalcija valence jeb ķīmiski reaktīvi elektroni.
Apskatiet dažādas tiešsaistes atsauces, lai uzzinātu, kā 3D telpā tiek attēloti elektronu apakškorpusi. Jūs varētu uzzīmēt kalcija atomu diagrammu, kas pievienota jūsu modelim, lai ietvertu visu informāciju, kuru vizuāli jums varētu būt grūti uzrādīt.
Papildu atomi modelēšanai
Neona atomu modelis varētu iepazīstināt skatītājus ar cēlgāzu un pilnīgas valences čaumalu jēdzienu vai nātrija atoma modelis varētu kalpot kā reprezentatīvs vienkāršs metāls, kas saistās ar tādiem halogēniem kā hlors.
