Атом

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Тази статия се нуждае от подобрение.

Необходимо е: оформление, проверка на информацията от специалист. Ако желаете да помогнете на Уикипедия, просто щракнете на редактиране и нанесете нужните корекции.

Атомът е основната и най - малка градивна частица на материята. Химически атомът е неделим. Думата произлиза от гръцкото ατομον (атомон), което означава „неделим": α– („не“) и τομον („делим“). Атомите могат или да съществуват в свободно състояние, както и свързани помежу си, чрез химична връзка в молекули, кристална решетка посредством електронна връзка или в аморфно състояние. Свободно и несвързано в природата се срещат рядко.

[редактиране] История

Наблюдавайки различни природни явления и разсъждавайки върху извършването им, гръцкият философ Демокрит прави предположение за атомния строеж на веществата. Според него веществата могат да се раздробяват само до известен предел. Заради атеистичните си идеи Демокрит е отлъчен от култовете към различните божества, а другите философи не признават теорията му. И така гениалната за времето си теория е забравена за векове. Но с развитието на науката през XVІІ и XІX век атомните представи за строежа на веществата се възобновяват, непрекъснато се обогатяват и утвърждават. За това голяма заслуга имат руснакът Михаил Ломоносов и англичанинът Джон Далтон. Те разкриват връзката, която съществува между атомите, химичните елементи и различните видове вещества.

[редактиране] Съвременна теория

[редактиране] Строеж

Диаметърът на атомите е от порядъка от 10pm до 100pm. Всеки атом е изграден от други, по–малки частици, които са основно три вида:

• протони p ⁺ , имат положителен заряд, масата им е около 1836 пъти по-голяма от тази на електрона
• неутрони n⁰, нямат заряди, масата им е с около 1838 пъти по-голяма от тази на електрона
• електрони e ⁻ , имат отрицателен заряд, масата им е най-малка.

Положително заредените протони и незаредените неутрони изграждат положително заредено атомно ядро, в което е съсредоточена 99% от масата на атома, а отрицателно заредените електрони, образуват електронна обвивка. Броят на протоните в атомното ядро е равен на броя на електроните в обвивката, което прави атома електронеутрален. Броят на неутроните в ядрата на атоми от един и същи вид, може да бъде различен, това не променя химичните свойства на атома, но променя физичните им. Атом, притежаващ различен брой неутрони от стандартния за даден химичен елемент, се нарича изотоп. Тъй като в природата няма определен стандарт за това кой елемент колко неутрона притежава, на базата на изследвания на атомите на един и същ химичен елемент в природата е пресметнат % на най-много атоми с даден изотопен вид и той е приет за стандартен. Физически изотопите притежават по-голяма или по-малка маса от стандартният атом и това се използва в практиката или промишлеността, пр. тежката вода е съставена от два водородни атома, които са изотоп 2 или 3 на водорода, съответно с 1 или 2 неутрона (стандартният водороден атом притежава един протон в ядрото си.), тя намира приложение в ядрената енергетика, като поглъща частиците отделяни при ядрените реакции и понижава риска от неконтролируема верижна реакция. Пръчките, който се поставят в реактора, за контрол на реакцията са съставени от изотопи на химични елементи, които могат да поглъщат свободните неутрони, който предизвикват протичането на ядрен разпад. Познатите атоми в природата са класифицирани като химични елементи в Периодичната система на Менделеев, броят на протоните определя поредния номер на химичния елемент в системата.

[редактиране] Свойства

Химичните свойства на атома се определят от броя и разположението на електроните от най-външния слой на електронната обвивка. Движението на електроните около атомното ядро се подчинява на законите на квантовата механика. Атомът може да съществува в различни квантови състояния, на които съответстват определени дискретни стойности на енергията (енергетични нива). Всяко преминаване от едно в друго квантово състояние (квантов преход) е свързано със съответното изменение на енергията. Състоянието с най-малка енергия е основно, а всички други - възбудени. Изучаването на енергетичните нива е предмет на атомната спектроскопия. Чрез отдаване или присъединяване на електрон атомът се превръща в положителен или отрицателен йон. Атомните ядра не могат да бъдат разделени чрез химични реакции, т.е при химичните реакции атомите запазват ядрото си непроменено, както и всички вътрешни електронни пояси, който не участват в химичната реакция. Физически атомът се разделя посредством подаване на високи енергийни стойности, които да придадат необходимото количество кинетична енергия, която да позволи на протоните и неутроните да преодолеят електостатичните сили, които ги задържат в ядрото. Най - лесният ядрен разпат се постига при химични елементи с тежки ядра и високи нива на изотопия, пр. Уран 235, при облъчване на ядрото с неутрони, те предизвикват повишаване на масата на ядрото над критично ниво и неговото разпадане до ядра на химични елементи с по-малък пореден номер в периодичната таблица, огромно количество енергия (светлинна, топлинна и др.) и три свободни неутрона, които се поглъщат от друго ядро и така се постига така наречената верижна реакция на ядрен разпад.