Atomul este cea mai mică unitate de materie care păstrează proprietățile unui întreg mai mare. Nu este indivizibil, ci bucăți de atomi, în special numite „bucăți” de componente nucleare quarks, sunt într-adevăr bune numai pentru a produce atomi. Diferite tipuri de atomi sunt numite elemente, dintre care aproape 120 (dintre care 92 sunt naturale) sunt cunoscute.
Majoritatea materiei constă din mai multe tipuri de atomi, dispuși în grupuri de doi sau mai mulți și având formule specifice; doi sau mai mulți atomi legați chimic între ei formează o moleculă. De exemplu, o moleculă de apă are formula H2O, adică este format din elementele hidrogen (H) și oxigen (O) într-un raport atomic sau molar 2-la-1.
Calciu este un element bine cunoscut, fiind esențial pentru o bună sănătate a oaselor și pentru alte funcții ale corpului uman. Atomul de calciu nu este nici un atom mic, nici deosebit de greoi, făcându-l un candidat bun pentru construirea unui proiect tridimensional de model atomic pentru a ilustra punctele esențiale ale acestuia structura.
Atomul: elementele de bază
Atomii constau dintr-un număr egal de protoni și electroni în starea lor de bază (neionizată), numerotând de la unu la 118 începând cu 2020. Numărul de protoni, numărul atomic, definește elementul. Toate elementele, cu excepția hidrogenului, au, de asemenea, unul sau mai multe neutroni; protonii și neutronii sunt aproximativ egali în masă (de ordinul 10−27kg), în timp ce electronii sunt de aproape 2.000 de ori mai mici.
Numărul de protoni și neutroni este aproximativ egal, deși pe măsură ce vă deplasați în sus prin tabelul periodic al elementelor, neutronii încep să depășească vizibil numărul de protoni din majoritatea atomilor. Se numesc variante de elemente care diferă doar prin numărul de neutroni izotopi.
Electronii încărcați negativ ocupă spații departe, departe de proton, cel puțin pe scara unui atom, care este doar aproximativ 1 × 10−10 m peste. Acestea se găsesc în nivelurile de energie sau scoici, care pentru mulți atomi includ sub-cochilii. Sub-coajele la rândul lor conțin orbitali, fiecare dintre care poate conține până la doi electroni.
Fiecare rând al tabelului periodic reprezintă o coajă, cu numărul de electroni pe care o coajă poate conține fiind doi, opt, opt și 18 în primele patru rânduri ale tabelului periodic.
Calciu Model 3D Atom
Puteți vedea din tabelul periodic că calciul are un număr atomic de 20 și un masă atomică de 40,78 daltoni. Aceasta înseamnă că cel mai stabil izotop al elementului are 20 de neutroni (40 - 20). Ai putea alege bile verzi pentru a reprezenta protoni și bile portocalii de dimensiuni similare pentru a reprezenta neutroni și bile galbene mai mici sau bile pentru a reprezenta electroni.
Puteți să vă aranjați „protonii” și „neutronii” într-un nucleu asemănător unei bile, probabil lipindu-i împreună, și apoi să decideți cum să vă aranjați electronii.
Din tabel, vedeți că calciul are doi electroni în prima coajă (ambii în ceea ce se numește sub-coaja 1s), opt în a doua coajă (2 în subshell-ul 2s, 6 în subshell-ul 2p), opt în shell-ul al treilea (2 în sub-shell-ul 3s, 3 în sub-shell-ul 3p) și doi în al patrulea coajă. Acestea sunt valența calciului sau electroni chimic reactivi.
Consultați diferite referințe online pentru a vedea cum sunt descrise sub-cochilii electronilor în spațiul 3D. Ați putea desena o diagramă a atomului de calciu pentru a vă însoți modelul, astfel încât să acoperiți orice informații pe care le-ar putea fi dificil de prezentat vizual.
Atomi suplimentari pentru modelare
Un model de atom de neon ar putea familiariza spectatorii cu conceptul de gaze nobile și cochilii cu valență completă, pentru de exemplu, sau un model de atom de sodiu ar putea servi ca un metal simplu reprezentativ care se leagă de halogeni precum clor.