Строение атома

Видео: Популярная физика - строение атома

Строение атома интересовало ученых еще задолго до того, как существование его было доказано научно. Еще тысячи лет назад Демокрит, древнегреческих философ и мудрец, высказал предположение о том, что любое вещество состоит из мельчайших частиц. И именно он первым употребил слово «атом». После его смерти возникла группа греческих философов, члены которой пытались развить его взгляды. Их называли атомистами. Все эти взгляды изложил римлянин Лукреций Кар в своем известном труде «О природе вещей». Однако в более поздние времена, вплоть до начала эпохи Возрождения, преобладали взгляды другого греческого мудреца, Аристотеля, который категорически отрицал существование атомов.

Видео: Строение атома. Изотопы. Химия для начинающих;)

Первым, кто сделал попытку возродить учение Демокрита, был англичанин Бойль, который обосновывал свою теорию «неделимых частиц». Ему вторил Ньютон. Однако научно обосновал это учение Дальтон, учитель математики. Проводя опыты с газами, он заметил, что соотношение тех частиц водорода и кислорода, которые участвовали в химической реакции, всегда соответствует определенной пропорции. Последние, как правило, представляют собой соотношение небольших чисел. Это дало возможность английскому учителю математики сформулировать свой закон «кратных соотношений», а со временем – и закон «постоянных отношений», исходя из которого, в каждом химическом соединении соотношение масс исходных веществ всегда одинаковое. Его исследования были продолжены Берцеллиусом и Авогадро.

То, что строение атома достаточно сложное, было доказано физиками еще столетие назад. Вклад в такое большое открытие внесли: Томсон, доказавший существование катодных лучей, Складовская-Кюри и ее муж Пьер Кюри, открывшие естественную радиоактивность веществ, Резефорд, который заявил о наличии в центре атома положительно заряженного ядра и о возможности искусственного превращения одного элемента в другой, Чедвик, обнаруживший наличие нейтральных элементов, или нейтронов. Строение атома первым всерьез начал изучать Томпсон, который и открыл электрон в 1897 году. Он смог доказать существование еще более микроскопических тел. Благодаря его деятельности строение атома стало во многом понятным. Он открыл, что данная частица представлена сферическим распределением положительных зарядов, которые полностью компенсируются отрицательными. По этой причине атом является электрически нейтральным.

Видео: Строение атома и атомного ядра

В результате ряда исследований, проведенных этими и другими учеными, было выяснено, что атом не является однородным телом, а состоит из таких частиц, как нейтроны, протоны и электроны.

В ядре атома протонов столько же, сколько и электронов в его оболочке, кроме того, количество протонов соответствует номеру элемента в таблице Менделеева. Массы протона и нейтрона практически идентичны. Эти элементы удерживаются в ядре атома особыми силами, которые еще называются ядерными- эти силы очень мощные, но действуют на сверхкоротких расстояниях, при этом многократно превосходя силы отталкивания частиц. Вес электронов весьма незначителен. Практически вся масса атома заключается в его ядре, строение ядра атома включает нейтроны и протоны. Свойства этой его части определяются его основными компонентами, указанными выше. Среди атомов встречаются так называемые изотоны. Эти частицы одного и того же вещества имеют разную массу из-за того, что количество их нейтронов может различаться. Количество же их протонов, однако, всегда одно и то же. К примеру, строение атома углерода обычно предполагает наличие в его ядре шести положительно заряженных частиц и шести нейтральных – всего 12, то есть так называемое массовое число углерода чаще всего - 12. Однако имеются и изотопы этого элемента, в которых число протонов стабильно соответствует 6, а число нейтронов может отличаться.

Видео: ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА И СТРОЕНИЕ АТОМА

Оболочка атома является достаточно сложной системой. Состоит она из различных подоболочек с разными энергетическими уровнями, которые, в свою очередь, делятся на подуровни, а подуровни – на орбитали. Последние различаются по форме и своему размеру.