Definition av atomstruktur

Candela Rocío Barbisan | Jan. 2022
Kemi ingenjör

Enligt Periodiska systemet, det finns ungefär 118 olika sorters atomer som, när de grupperas tillsammans, bildar molekyler. Atomens struktur studerades av olika forskare tills de nådde det vi nu tar som ett kriterium. allmänt, vilket är att en atom är uppbyggd av två väldifferentierade zoner: kärnzonen och extrazonen kärn.

Kärnzonen bildas av den positiva laddningen (protoner) och neutrala laddningar (neutroner), vilket är anledningen till att den utgör nästan 99,99 % av atomisk massa trots att den har en reducerad storlek på 10-12 cm. Partiklarna inuti hålls samman av kärnkrafter, mycket starka krafter som ger upphov till Kärnenergi.

Trots att den har den lägsta atommassan upptar den extranukleära zonen 99,99 % av volym av atomen, och den är negativt laddad och är värdzonen för elektroner, som är kontinuerliga rörelse obegränsat.

När atomen är neutral sägs antalet elektroner och protoner vara lika. Nu, när en atom förlorar eller får elektroner, förblir positivt eller negativt laddade, bildas joniska arter som kallas katjoner och anjoner. Beroende på hur många elektroner man får eller förlorar, tilldelas de ett namn, till exempel i fallet med aluminium, som är en metall som bildar en positiv jon, eftersom den förlorar tre elektroner, kallas det en trevärd katjon.

Om vi ​​tittar på massorna av de subatomära partiklarna skulle vi se att de är lika i ordningen för protonerna och neutroner medan elektroner har en lägre massa, alla definieras i det periodiska systemet i de Enhet av "uma". "uma" betyder "atommassaenhet" och definieras som en tolftedel av kolets atommassa, för att fastställa en referensstorlek. I sin tur definieras det som följande ekvivalens:

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

Om vi ​​tittar på storleksordningarna inser de att det är ett litet och omärkligt värde för människans syn. Så när man läser atommassan för ett grundämne, till exempel, när det gäller helium ser vi att det är 4,002602 amu eller, vad är detsamma, 6,64x10-24 gram.

När vi definierar atomstrukturen för ett grundämne hänvisar vi till två kända siffror som gör att vi snabbt kan identifiera atomen vi namnger. Dessa tal är: atomnumret och masstalet.

Atomnumret eller "Z" representerar antalet protoner som atomen har i sin kärna. Som vi sa tidigare, om atomen är neutral, motsvarar "Z" också antalet elektroner i den extra nukleära zonen. Tack vare dess nummer "Z" kan vi lokalisera det i det periodiska systemet, vilket ger det en serie av vissa egenskaper. När det gäller masstalet eller "A" hänvisar det till antalet protoner och neutroner som atomen har i sin kärna. I allmänhet uttrycks båda siffrorna enligt följande:

Där X representerar symbol av kemiskt element.

Även om för ett visst "X" är "Z" unikt, kan "A" variera på grund av att det finns isotoper.

Isotoper är atomer av samma grundämne som skiljer sig åt i antalet neutroner. Därför kan de ha samma "Z", det vill säga samma antal protoner, men inte samma "A" eftersom neutronerna varierar från en till en annan.

Det finns många exempel på isotoper i naturen, de mest utbredda är isotoper av kol. Det finns följande atomstrukturer för samma grundämne:

Som vi kan se varierar antalet neutroner i var och en av dem. Alla arter bevarar sex protoner medan den första har 5 neutroner, den andra 6, den tredje 7 och den sista 8. Beroende på isotopen är att användningen bestäms. Till exempel är isotopen Carbon-13 den minst tillgängliga i naturen trots att den är fysiskt stabil. Kol-14 är en radioaktiv isotop med tillämpningar inom detta område och grafit är en av de mest användbara isotoperna idag.