Nejlepší odpověď
Ahoj, Samuele. Díky za A2A.
Atom je nejmenší identifikovatelná část prvku.
Atomy, které tvoří prvky, se skládají ze dvou hlavních částí – zevnitř, které se říká jádro a zvané elektronové skořápky. V jádře jsou dvě různé částice – obě o přibližně stejné velikosti – ale jedna s kladným elektrickým nábojem nazývaná proton a druhá bez elektrického náboje nazývaná neutron. Atomy s jedním protonem v jádru budou vždy atomem vodíku – prvním prvkem v Periodické tabulce, který je grafem všech prvků.
Atomy se dvěma protony budou vždy atomy helia – druhý prvek v periodické tabulce – a tak dále. Pokaždé, když je do jádra přidán další proton, vytvoří se nový a odlišný prvek.
Obvykle, když je do jádra přidán proton, je také přidán neutron. Neutrony jsou jako „lepidlo“, které drží všechny tyto kladné náboje pohromadě.
Pro každý proton v jádru je také přidán jeden elektron ve skořápkách, které obklopují jádro. Tímto způsobem počet záporných nábojů z elektronů vyvažuje počet kladných nábojů z protonů v jádře a atom je elektricky neutrální.
Periodickou tabulku si můžete prohlédnout zde: Dynamická periodická tabulka
Je to fascinující nástroj, který dokáže odpovědět na většinu vašich otázek týkajících se atomů.
Odpovědět
Atomy ve smyslu skutečné hmoty, s nimiž interagujeme a z nichž se skládáme, se skládají ze dvou hlavních částí: jádra a elektronového mraku. Jádro je hustě zabalený střed atomu, který se skládá z protonů a neutronů. Elektronový mrak je tvořen elektrony, obíhajícími okolo atomu a umožňující mu reagovat s jinými atomy.
Nejlepší vizualizací atomu je zobrazení jádra jako Slunce, masivní centrální koule a elektrony jako planety obíhající z velké vzdálenosti. Podobně jako skutečná sluneční soustava, atom je tvořen převážně prázdným prostorem, protože elektrony, i když zaujímají obrovské dráhy, zabírají v daném čase jen velmi málo prostoru této dráhy.
Zde je rychlý přehled o každé částice:
- Protony jsou kladně nabité částice, které jsou zabaleny do jádra spolu s neutrony. Jsou odpovědné za udržování elektronů atomu v jeho blízkosti pomocí elektrické přitažlivosti.
- Neutrony jsou nenabité částice, které také tvoří jádro. Působí jako jakési „lepidlo“ pro jádro, protože pouze kladně nabité protony by se snadno navzájem odpuzovaly a nikdy by se nelepily.
- Elektrony jsou záporně nabité částice, které „obíhají“ jádro (skutečný pohyb je spíše superpozicí náhodných pohybů, ale to je nad rámec této odpovědi). Mohou být snadno vyměňovány mezi atomy a jejich pohyb je základem chemických interakcí.
Protony tvoří identitu atomu a kolik jich je ve skutečnosti základem toho, jak je třídíme atomy, a to ze dvou hlavních důvodů:
- Protony a elektrony jsou jedinou částí atomu nesoucí náboj a většina meziatomových interakcí probíhá na základě náboje
- Protony vytvářejí do jádra atomu a nejsou snadno vyloučeni z atomu. Na druhé straně jsou elektrony ve srovnání s atomem vázány mnohem slaběji a lze je snadno vyměnit se sousedními atomy. Při posuzování identity atomu jsou tedy často nespolehliví.
Existuje 118 atomů, které mohou vědci v současné době vytvářet a měřit po dostatečně dlouhou dobu. Nejmenší je vodík, který je tvořen jedním protonovým jádrem a jedním elektronem obíhajícím kolem něj. Největší je Oganesson, který se skládá ze 118 protonů a 176 neutronů a 118 elektronů obíhajících kolem něj. Tato částice je však vysoce nestabilní, protože její protony jsou navzájem příliš odpuzovány, aby zůstaly pohromadě v jedné částici. Když se navíc počet neutronů začne zvyšovat, mají také malou sílu, která je váže na jádro, a budou také chtít odejít.
Jdeme ještě dále, protony a neutrony jsou samy o sobě tvořeny různými, dokonce i menší částice, nazývané kvarky. Kvarky jsou skutečným základním stavem hmoty a nelze je dále rozdělit a jsou považovány za stavební kameny vesmíru. Ačkoli existuje 6 příchutí (fyzikální termín, který znamená typ) kvarků, pouze 2 z nich se používají k vytváření protonů a neutronů: kvark Up s nábojem +2/3 a kvark Down s nábojem -1/3.
Protony se skládají ze dvou Up kvarků a jednoho Down kvarku, což je součet +1 čistého náboje. Neutrony se skládají z jednoho Up kvarku a dvou Down kvarků se součtem 0 čistého náboje.Tyto kvarky drží pohromadě něco, čemu se říká „silná jaderná síla“, což je velmi složitá a plně nepochopená subatomová síla, která zahrnuje výměnu jiného typu subatomárních částic nazývaných mezony. Elektrony jsou ve skutečnosti základní stav hmoty zvaný leptony a nelze je dále rozdělit.