ატომი
From Wikipedia, the free encyclopedia
ატომი (ძვ. ბერძნ. ἄτομος [atomos] — „განუყოფელი[1]“, „გაუჭრელი[2]“) — ჩვეულებრივი მატერიის შემადგენელი უმცირესი ერთეული, რომელსაც ქიმიური ელემენტის თვისებები გააჩნია.[3] ყოველი მყარი სხეული, სითხე, აირი და პლაზმა შედგება ნეიტრალური ან იონიზირებული ატომებისაგან. ატომები ძალიან მცირე ზომისაა, მათი ჩვეულებრივი ზომა, დაახლოებით, 100 პიკომეტრია (მეტრის ათმემილიარდედი მეტრულ სისტემაში),[4] თუმცა ატომებს მკაფიოდ განსაზღვრული საზღვრები არ გააჩნიათ და არსებობს მათი ზომების განსაზღვრის სხვადასხვა მეთოდი, რომლებიც განსხვავებულ, თუმცა მსგავს შეფასებებს იძლევიან.
ჰელიუმის ატომი | |
---|---|
ჰელიუმის ატომის ილუსტრაცია წარმოადგენს ბირთვსა (ვარდისფერი) და ელექტრონული ღრუბლის განაწილებას (შავი). ბირთვი (ზედა მარჯვენა კუთხე) ჰელიუმ-4-ში რეალურად სფერულად სიმეტრიულია და მკვეთრად ჰგავს ელექტრონულ ღრუბელს, თუმცა უფრო რთული ბირთვი ყოველთვის ასეთი არაა. შავი ზოლი ერთი ანგსტრემია (10−10 ან 100 პმ). | |
კლასიფიკაცია | |
ქიმიური ელემენტის უმცირესი დადასტურებული ერთეული | |
მახასიათებლები | |
მასის არე | 1,67×10−27 კგ-დან 4,52×10−25 კგ-მდე |
მუხტი | ნული (ნეიტრალური), ან იონური მუხტი |
დიამეტრის არე | 62-დან (He) 520 პმ-მდე (Cs) |
კომპონენტები | ელექტრონები და პროტონებისა და ნეიტრონებისაგან შემდგარი ბირთვი |
ატომები საკმარისად პატარებია საიმისოდ, რომ კლასიკურ ფიზიკოსებს თვალსაჩინოდ მცდარი შედეგები მისცეს. ფიზიკის განვითარებასთან ერთად, ატომური მოდელები გაერთიანდნენ კვანტურ პრინციპებში მათი ქცევის უკეთ ახსნისა და პროგნოზირებისათვის.
თითოეული ატომი შედგება ბირთვისა და მასთან დაკავშირებული ერთი ან მეტი ელექტრონისაგან. ბირთვი შედგება ერთი ან მეტი პროტონისა და ჩვეულებრივ, მსგავსი რაოდენობის ნეიტრონებისაგან (პროთიუმს ნეიტრონი არ გააჩნია). პროტონებსა და ნეიტრონებს ნუკლონებს უწოდებენ. ატომის მასის 99,94%-ზე მეტს ბირთვი იკავებს. პროტონებს აქვთ დადებითი მუხტი, ელექტრონებს — უარყოფითი, ხოლო ნეიტრონებს მუხტი არ გააჩნიათ. თუ პროტონებისა და ელექტრონების რაოდენობა ტოლია, მაშინ ატომი ელექტრონეიტრალურია, ხოლო თუ ატომს პროტონების რაოდენობაზე მეტი ან ნაკლები ელექტრონი გააჩნია, მაშინ მას, შესაბამისად, უარყოფითი ან დადებითი მუხტი აქვს. მუხტის მქონე ატომს იონი ეწოდება.
ატომის ელექტრონებს ბირთვში არსებული პროტონები ელექტრომაგნიტური ძალის საშუალებით იზიდავენ. ბირთვში პროტონები და ნეიტრონები ერთმანეთს განსხვავებული ძალებით იზიდავენ. ბირთვული ძალა, რომელიც, ჩვეულებრივ, ელექტრომაგნიტურზე ძლიერია, დადებითად დამუხტულ პროტონებს ერთმანეთისაგან აცალკევებს. გარკვეულ გარემოებებში, საწინააღმდეგო ელექტრომაგნიტური ძალა ბირთვულზე ძლიერი ხდება და შესაძლოა, ნუკლეონები ბირთვიდან გამოდევნოს, რაც ბირთვული გარდაქმნის შედეგად, ერთ ქიმიურ ელემენტს მეორედ აქცევს.
ბირთვში პროტონების რიცხვი განსაზღვრავს თუ რომელ ქიმიურ ელემენტს ეკუთვნის ატომი (მაგალითად, სპილენძის ყველა ატომი 29 პროტონს შეიცავს); ხოლო ნეიტრონთა რიცხვი — ელემენტის იზოტოპს.[5] ელექტრონთა რაოდენობა გავლენას ახდენს ატომის მაგნიტურ თვისებებზე. ატომებს შეუძლიათ დაუკავშირდნენ ერთ ან მეტ ატომს ქიმიური ბმების საშუალებით და წარმოქმნან ისეთი ქიმიური ნაერთი, როგორიცაა მოლეკულა. ატომთა გაერთიანებისა და განცალკევების უნარი ბუნებაში არსებულ ფიზიკურ ცვლილებათა უმეტესობის მიზეზია და ქიმიის შესწავლის საგანს წარმოადგენს.