อะตอมเป็นหน่วยของสสารที่เล็กที่สุดที่คงคุณสมบัติของสสารที่มากกว่า แยกไม่ออก แต่เป็นชิ้นส่วนของอะตอม โดยเฉพาะ "ชิ้น" ของส่วนประกอบนิวเคลียร์ที่เรียกว่า ควาร์กเหมาะมากสำหรับสร้างอะตอมเท่านั้น อะตอมชนิดต่างๆ เรียกว่าธาตุ ซึ่งในจำนวนนี้รู้จักกันเกือบ 120 ชนิด (92 ชนิดเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ)
สสารส่วนใหญ่ประกอบด้วยอะตอมหลายชนิด จัดเรียงเป็นกลุ่มตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปและมีสูตรเฉพาะ อะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปรวมกันเป็นโมเลกุล ตัวอย่างเช่น โมเลกุลของน้ำมีสูตร H2O หมายความว่าประกอบด้วยธาตุไฮโดรเจน (H) และออกซิเจน (O) ในอัตราส่วนอะตอมหรือโมลาร์ 2 ต่อ 1
แคลเซียม เป็นองค์ประกอบที่รู้จักกันดีซึ่งจำเป็นสำหรับสุขภาพกระดูกที่ดีและการทำงานอื่น ๆ ในร่างกายมนุษย์ แคลเซียมอะตอมไม่ใช่อะตอมขนาดเล็กและไม่ยุ่งยากเป็นพิเศษ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดี สำหรับการสร้างโครงการแบบจำลองอะตอมสามมิติเพื่อแสดงจุดสำคัญของสิ่งนี้ โครงสร้าง.
อะตอม: พื้นฐาน
อะตอมประกอบด้วยจำนวนเท่ากันของ โปรตอน และ อิเล็กตรอน ในสถานะพื้นฐาน (ไม่แตกตัวเป็นไอออน) โดยมีจำนวนตั้งแต่หนึ่งถึง 118 ณ ปี 2020 จำนวนโปรตอน เลขอะตอม กำหนดองค์ประกอบ ธาตุทั้งหมดยกเว้นไฮโดรเจนก็มีอย่างน้อยหนึ่งธาตุเช่นกัน
นิวตรอน; โปรตอนและนิวตรอนมีมวลเท่ากัน (ตามลำดับ 10−27กิโลกรัม) ในขณะที่อิเล็กตรอนมีขนาดเล็กกว่าเกือบ 2,000 เท่าจำนวนโปรตอนและนิวตรอนจะเท่ากันโดยประมาณ แม้ว่าเมื่อคุณเลื่อนขึ้นผ่านตารางธาตุ นิวตรอนจะเริ่มมีจำนวนมากกว่าโปรตอนในอะตอมส่วนใหญ่อย่างเห็นได้ชัด ตัวแปรขององค์ประกอบที่แตกต่างกันในจำนวนนิวตรอนเท่านั้นเรียกว่า ไอโซโทป.
อิเล็กตรอนที่มีประจุลบนั้นครอบครองพื้นที่ห่างไกลจากโปรตอน อย่างน้อยก็ในระดับอะตอมซึ่งมีเพียงประมาณ 1 × 10−10 ม. พบได้ใน are ระดับพลังงาน หรือเปลือกซึ่งสำหรับอะตอมจำนวนมากรวมถึง เปลือกย่อย. เปลือกย่อยในทางกลับกันมี ออร์บิทัลซึ่งแต่ละอันสามารถเก็บอิเลคตรอนได้มากถึงสองตัว
ตารางธาตุแต่ละแถวแสดงถึงเปลือก โดยจำนวนอิเล็กตรอนที่เปลือกสามารถเก็บได้เป็นสอง แปด แปดและ 18 ในสี่แถวแรกของตารางธาตุ
แคลเซียมโมเดล 3 มิติ Atom
จากตารางธาตุจะเห็นได้ว่าแคลเซียมมีเลขอะตอมเท่ากับ 20 และ an มวลอะตอม จาก 40.78 ดาลตัน ซึ่งหมายความว่าไอโซโทปที่เสถียรที่สุดของธาตุมี 20 นิวตรอน (40 -20) คุณสามารถเลือกลูกบอลสีเขียวเพื่อเป็นตัวแทนของโปรตอน และลูกบอลสีส้มที่มีขนาดใกล้เคียงกันเพื่อเป็นตัวแทนของนิวตรอน และลูกบอลสีเหลืองหรือลูกหินที่เล็กกว่าเพื่อเป็นตัวแทนของอิเล็กตรอน
คุณสามารถจัดเรียง "โปรตอน" และ "นิวตรอน" ของคุณให้เป็นนิวเคลียสที่มีลักษณะเหมือนลูกบอล บางทีอาจติดกาวเข้าด้วยกัน แล้วตัดสินใจว่าจะจัดเรียงอิเล็กตรอนของคุณอย่างไร
จากตาราง คุณจะเห็นว่าแคลเซียมมีอิเล็กตรอนสองตัวในเปลือกแรก (ทั้งที่เรียกว่าเปลือกย่อยที่ 1) แปดตัวในเปลือกที่สอง (2 ในเชลล์ย่อย 2s, 6 ในเชลล์ย่อย 2p), แปดในเชลล์ที่สาม (2 ในเชลล์ย่อย 3s, 3 ในเชลล์ย่อย 3p) และสองในเชลล์ที่สี่ เปลือก. นี่คือความจุของแคลเซียมหรืออิเล็กตรอนที่ทำปฏิกิริยาทางเคมี
ศึกษาข้อมูลอ้างอิงออนไลน์ต่างๆ เพื่อดูว่าเปลือกย่อยอิเล็กตรอนแสดงอย่างไรในพื้นที่ 3 มิติ คุณสามารถวาดไดอะแกรมแคลเซียมอะตอมเพื่อประกอบกับแบบจำลองของคุณ เพื่อให้ครอบคลุมข้อมูลใดๆ ที่คุณอาจพบว่านำเสนอด้วยสายตาได้ยาก
อะตอมเพิ่มเติมสำหรับการสร้างแบบจำลอง
แบบจำลองอะตอมนีออนสามารถทำให้ผู้ชมคุ้นเคยกับแนวคิดเรื่องก๊าซมีตระกูลและเปลือกวาเลนซ์เต็ม ตัวอย่าง หรือแบบจำลองอะตอมโซเดียมอาจทำหน้าที่เป็นโลหะธรรมดาที่เป็นตัวแทนซึ่งจับกับฮาโลเจนเช่น คลอรีน.