ความหมายของโครงสร้างอะตอม

ตาม ตารางธาตุมีอะตอมที่แตกต่างกันประมาณ 118 ชนิดซึ่งเมื่อรวมกลุ่มเข้าด้วยกันแล้วจะก่อตัวเป็นโมเลกุล โครงสร้างของอะตอมได้รับการศึกษาโดยนักวิทยาศาสตร์หลายคน จนกระทั่งถึงสิ่งที่เราใช้เป็นเกณฑ์ในปัจจุบัน ทั่วไป ซึ่งก็คืออะตอมประกอบด้วยสองโซนที่แตกต่างกันคือโซนนิวเคลียร์และโซนพิเศษ นิวเคลียร์

เขตนิวเคลียร์ประกอบด้วยประจุบวก (โปรตอน) และประจุที่เป็นกลาง (นิวตรอน) ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดพื้นที่เกือบ 99.99% มวลอะตอม แม้จะมีขนาดลดลง 10-12 ซม. อนุภาคภายในถูกยึดเข้าด้วยกันโดยแรงนิวเคลียร์ แรงที่รุนแรงมากที่ก่อให้เกิด พลังงานนิวเคลียร์.

แม้จะมีมวลอะตอมต่ำสุด แต่เขตนอกนิวเคลียร์ครอบครอง 99.99% ของ ปริมาณ ของอะตอมและมีประจุลบเป็นโซนโฮสต์ของอิเล็กตรอนซึ่งต่อเนื่องกัน ความเคลื่อนไหว อย่างไม่มีกำหนด

เมื่ออะตอมเป็นกลาง จำนวนอิเล็กตรอนและโปรตอนจะเท่ากัน เมื่ออะตอมสูญเสียหรือได้รับอิเล็กตรอน ประจุบวกหรือประจุลบจะมีประจุเป็นไอออนบวกและประจุลบจะก่อตัวขึ้น ขึ้นอยู่กับจำนวนอิเลคตรอนที่ได้รับหรือสูญเสียไป โดยจะมีการกำหนดชื่อ เช่น ในกรณีของอะลูมิเนียมซึ่งก็คือ

โลหะ ที่ก่อตัวเป็นไอออนบวก เนื่องจากสูญเสียอิเล็กตรอนไปสามตัว จึงเรียกว่าไอออนบวกไตรวาเลนท์

หากเราดูมวลของอนุภาคต่ำกว่าอะตอม เราจะเห็นว่าพวกมันมีความคล้ายคลึงกันในลำดับของโปรตอนและ นิวตรอนในขณะที่อิเล็กตรอนมีมวลต่ำกว่า ทั้งหมดถูกกำหนดไว้ในตารางธาตุใน ที่ หน่วย ของ "อุมะ" “อุมะ” หมายถึง “หน่วยมวลอะตอม” และถูกกำหนดให้เป็นหนึ่งในสิบสองของมวลอะตอมของคาร์บอน เพื่อสร้างขนาดอ้างอิง ในทางกลับกัน มันถูกกำหนดเป็นความเท่าเทียมกันต่อไปนี้:

1 amu = 1.66 x 10^-24 กรัม

หากเราพิจารณาลำดับความสำคัญ พวกเขาตระหนักว่าการมองเห็นของมนุษย์นั้นมีค่าเพียงเล็กน้อยและมองไม่เห็น ดังนั้นเมื่ออ่านมวลอะตอมของธาตุ เช่น ในกรณีของฮีเลียม เราจะเห็นว่ามันคือ 4.002602 amu หรือที่เท่ากันคือ 6.64x10-24 กรัม

เมื่อกำหนดโครงสร้างอะตอมขององค์ประกอบ เราอ้างถึงตัวเลขที่รู้จักสองตัวที่ช่วยให้เราสามารถระบุอะตอมที่เรากำลังตั้งชื่อได้อย่างรวดเร็ว ตัวเลขเหล่านี้คือ: เลขอะตอมและเลขมวล

เลขอะตอมหรือ "Z" แทนจำนวนโปรตอนที่อะตอมมีอยู่ในนิวเคลียส ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ว่า ถ้าอะตอมเป็นกลาง "Z" ก็สอดคล้องกับจำนวนอิเล็กตรอนในเขตนิวเคลียร์พิเศษด้วย ต้องขอบคุณเลข "Z" ที่ทำให้เราสามารถค้นหามันในตารางธาตุ ซึ่งจะให้คุณสมบัติบางอย่างแก่มัน สำหรับเลขมวลหรือ "A" หมายถึงจำนวนโปรตอนและนิวตรอนที่อะตอมมีอยู่ในนิวเคลียส โดยทั่วไป ตัวเลขทั้งสองจะแสดงดังนี้:

โดยที่ X หมายถึง สัญลักษณ์ ของ องค์ประกอบทางเคมี.

แม้ว่า "X" บางตัว "Z" จะมีลักษณะเฉพาะ แต่ "A" อาจแตกต่างกันไปเนื่องจากการมีอยู่ของไอโซโทป

ไอโซโทปเป็นอะตอมของธาตุเดียวกันซึ่งมีจำนวนนิวตรอนต่างกัน ดังนั้นพวกมันอาจมี "Z" เท่ากัน นั่นคือจำนวนโปรตอนเท่ากัน แต่ "A" ไม่เหมือนกันเนื่องจากนิวตรอนแตกต่างกันไป

มีตัวอย่างมากมายของไอโซโทปในธรรมชาติ ไอโซโทปของคาร์บอนที่แพร่หลายที่สุดคือ มีโครงสร้างอะตอมต่อไปนี้สำหรับองค์ประกอบเดียวกัน:

ดังที่เราเห็น ในแต่ละจำนวนนิวตรอนนั้นแตกต่างกันไป สปีชีส์ทั้งหมดสงวนไว้หกโปรตอนในขณะที่ตัวแรกมี 5 นิวตรอน ตัวที่สอง 6 ตัวที่สาม 7 และ 8 ตัวสุดท้าย ขึ้นอยู่กับไอโซโทปที่มีการกำหนดการใช้งาน ตัวอย่างเช่น ไอโซโทปคาร์บอน-13 มีน้อยที่สุดในธรรมชาติแม้ว่าจะมีความเสถียรทางกายภาพก็ตาม คาร์บอน-14 เป็นไอโซโทปกัมมันตรังสีที่มีการนำไปใช้ในด้านนี้ และกราไฟต์เป็นไอโซโทปที่มีประโยชน์ที่สุดชนิดหนึ่งในปัจจุบัน

หัวข้อในโครงสร้างอะตอม