Aatomistruktuuri definitsioon

Candela Rocío Barbisan | jaan. 2022
Keemiainsener

Vastavalt Perioodilisustabel, on ligikaudu 118 erinevat tüüpi aatomit, mis rühmitatuna moodustavad molekule. Aatomi ehitust uurisid erinevad teadlased, kuni jõuti selleni, mida me praegu võtame kriteeriumina. üldine, mis tähendab, et aatom koosneb kahest hästi diferentseeritud tsoonist: tuumatsoonist ja ekstratsoonist tuumaenergia.

Tuumatsooni moodustavad positiivne laeng (prootonid) ja neutraallaengud (neutronid), mistõttu moodustab see peaaegu 99,99% aatommass vaatamata sellele, et suurus on 10-12 cm vähenenud. Sees olevaid osakesi hoiavad koos tuumajõud, väga tugevad jõud, mis tekitavad Tuumaenergia.

Vaatamata väikseimale aatommassile hõivab tuumaväline tsoon 99,99% aatommassist. maht aatomist ja see on negatiivselt laetud, olles pidevate elektronide peremeestsoon liikumine määramata ajaks.

Kui aatom on neutraalne, on elektronide ja prootonite arv võrdne. Nüüd, kui aatom kaotab või omandab elektrone, jäädes positiivselt või negatiivselt laetuks, moodustuvad iooniliigid, mida nimetatakse katioonideks ja anioonideks. Olenevalt saadud või kaotatud elektronide arvust omistatakse neile näiteks alumiiniumi puhul nimi, mis on metallist mis moodustab positiivse iooni, kuna kaotab kolm elektroni, nimetatakse seda kolmevalentseks katiooniks.

Kui vaatame subatomiliste osakeste masse, näeksime, et need on prootonite järjestuses sarnased. neutronid, samas kui elektronidel on väiksem mass, kõik need on määratletud perioodilises tabelis a Üksus "uma". "uma" tähendab "aatommassi ühikut" ja on defineeritud kui üks kaheteistkümnendik süsiniku aatommassist, et määrata võrdlussuurus. See omakorda määratletakse järgmise ekvivalentsena:

1 amu = 1,66 x 10^-24 grammi

Kui vaatame suurusjärke, saavad nad aru, et see on inimese nägemisele pisike ja märkamatu väärtus. Nii et elemendi aatommassi lugedes näeme näiteks heeliumi puhul, et see on 4,002602 amu või, mis on sama, 6,64x10-24 grammi.

Elemendi aatomistruktuuri määratlemisel viitame kahele teadaolevale numbrile, mis võimaldavad meil kiiresti identifitseerida aatomi, mida me nimetame. Need arvud on: aatomnumber ja massiarv.

Aatomnumber või "Z" tähistab prootonite arvu, mis aatomi tuumas on. Nagu me varem ütlesime, kui aatom on neutraalne, vastab "Z" ka elektronide arvule ekstra tuumatsoonis. Tänu numbrile "Z" leiame selle perioodilisest tabelist, mis annab sellele teatud omaduste rea. Mis puutub massiarvu või "A", siis see viitab prootonite ja neutronite arvule, mis aatomi tuumas on. Üldiselt väljendatakse mõlemat numbrit järgmiselt:

Kus X tähistab sümbol kohta keemiline element.

Kuigi teatud “X” puhul on “Z” ainulaadne, võib “A” isotoopide olemasolu tõttu varieeruda.

Isotoobid on sama elemendi aatomid, mis erinevad neutronite arvu poolest. Seetõttu võib neil olla sama "Z", st sama arv prootoneid, kuid mitte sama "A", kuna neutronid erinevad üksteisest.

Looduses on palju näiteid isotoopide kohta, kõige levinumad on süsiniku isotoobid. Sama elemendi jaoks on järgmised aatomistruktuurid:

Nagu näeme, on igas neist neutronite arv erinev. Kõik liigid säilitavad kuus prootonit, samal ajal kui esimesel on 5 neutronit, teisel 6, kolmandal 7 ja viimasel 8. Kasutamine määratakse sõltuvalt isotoobist. Näiteks isotoop Carbon-13 on looduses kõige vähem kättesaadav, vaatamata sellele, et see on füüsiliselt stabiilne. Süsinik-14 on radioaktiivne isotoop, mida selles valdkonnas kasutatakse ja grafiit on tänapäeval üks kõige kasulikumaid isotoope.