ატომის ანატომია

ატომის ნაწილები

ყველა ატომს აქვს სამი ტიპის ნაწილაკი:

პროტონები: დადებითად დამუხტული, მდებარეობს ბირთვში (ცენტრში)

ნეიტრონები: უმუხტო, ასევე ბირთვში

ელექტრონები: უარყოფითად დამუხტული, ბირთვის გარშემო ბრუნავს ელექტრონულ ღრუბელში

ბირთვი წარმოუდგენლად პატარაა მთლიან ატომთან შედარებით. თუ ატომი ფეხბურთის სტადიონის ზომის იქნებოდა, ბირთვი იქნებოდა მარმარილოს ბურთი 50-იარდიან ხაზზე. ელექტრონები კი იქნებოდნენ კოღოები, რომლებიც ზედა სკამებზე ბზუიან.

აქ არის მთავარი ფაქტი: პროტონების რაოდენობა განსაზღვრავს, თუ რომელი ელემენტია ატომი. ეს რაოდენობა ეწოდება ატომურ რიცხვს.

წყალბადის ყველა ატომს ზუსტად 1 პროტონი აქვს. ნახშირბადის ყველა ატომს ზუსტად 6. ოქროს ყველა ატომს ზუსტად 79.

პროტონების რაოდენობის შეცვლა & ელემენტის სრული შეცვლა.

რა განსაზღვრავს ელემენტს?

ოქროს აქვს 79 პროტონი. რკინას აქვს 26 პროტონი. ისინი განსხვავებულად გამოიყურებიან, განსხვავებულად იგრძნობიან & განსხვავებულად იქცევიან.

მაგრამ ისინი ორივე უბრალოდ პროტონების, ნეიტრონების & ელექტრონების კოლექციაა.

მენდელეევის რუკა

მეცნიერების ყველაზე ძლიერი შემაჯამებელი ფურცელი

1869 წელს რუსმა ქიმიკოსმა დიმიტრი მენდელეევმა ბრწყინვალე რამ გააკეთა. მან ცნობილი ელემენტები ბარათებზე დაწერა და ატომური წონის მიხედვით დაალაგა.

მან შენიშნა, რომ მსგავსი თვისებების მქონე ელემენტები რეგულარული ინტერვალებით ჩნდებოდა: პერიოდული ნიმუში.

მან ისინი ცხრილში დაალაგა მწკრივებით (პერიოდები) და სვეტებით (ჯგუფები).

გენიალური ნაბიჯი: მენდელეევმა ხარვეზები დატოვა. მან იწინასწარმეტყველა, რომ აღმოუჩენელი ელემენტები შეავსებდნენ ამ ხარვეზებს: და მართალი იყო. გალიუმი და გერმანიუმი წლების შემდეგ აღმოაჩინეს, რომლებიც თითქმის სრულყოფილად შეესაბამებოდნენ მის წინასწარმეტყველებებს.

პერიოდები (მწკრივები): თითოეული მწკრივი წარმოადგენს ახალი ელექტრონული გარსის შევსებას.

ჯგუფები (სვეტები): ერთსა და იმავე სვეტში მყოფი ელემენტები ერთნაირი რაოდენობის გარე ელექტრონებს შეიცავენ: და ამიტომაც ისინი მსგავსად იქცევიან.

ცხრილი უხეშად იყოფა ლითონებად (მარცხნივ და ცენტრში: მბზინავი, გამტარი, მოქნილი), არალითონებად (ზედა მარჯვენა მხარე: აირები, მტვრევადი მყარი სხეულები), და ნახევარლითონებად (კიბისებური ხაზის გასწვრივ: ორივის თვისებები).

და შემდეგ არის კეთილშობილი აირები მარჯვენა სვეტში: ჰელიუმი, ნეონი, არგონი. მათ აქვთ სრული გარე ელექტრონული გარსები, ხოლო მათ თითქმის არასოდეს რეაგირებენ სხვა ნივთიერებებთან. ისინი პერიოდულ ცხრილის მარტოხელები არიან.

ცხრილში არსებული შაბლონები

ლითიუმი, ნატრიუმი და კალიუმი ყველა პერიოდულ ცხრილის 1-ლ სვეტში არიან. სამივე რბილი ლითონებია, რომლებიც წყალთან ძალადობრივად რეაგირებენ.

ფტორი, ქლორი და ბრომი ყველა 17-ე სვეტში არიან. სამივე მაღალი რეაქტიულობის არალითონებია, რომლებიც სხვა ატომებიდან ელექტრონების მოტაცებას უყვარს.

როგორ უკავშირდებიან ატომები

რატომ იკავშირებენ ატომები

უმეტესი ატომები არ არიან სტაბილურები თავისთავად. მათ სურთ სრული გარე ელექტრონული გარსი: როგორც კეთილშობილ გაზებს აქვთ.

ამის მისაღწევად, ატომები სხვა ატომებთან იკავშირებენ ორი ძირითადი გზით:

იონური ბმები: ერთი ატომი გადასცემს ელექტრონებს სხვას.

სუფრის მარილი (NaCl) კლასიკური მაგალითია. ნატრიუმს აქვს 1 გარე ელექტრონი, რომელიც სურს დაკარგოს. ქლორის აქვს 7 გარე ელექტრონი და სურს კიდევ 1. ნატრიუმი თავის ელექტრონს ქლორის გადასცემს. ახლა მათ ორივეს აქვთ სრული გარე გარსები: მაგრამ ნატრიუმი დადებითად დამუხტულია (ელექტრონი დაკარგა) და ქლორი უარყოფითად დამუხტულია (მიიღო ელექტრონი). დამუხტვის საწინააღმდეგო მიმართულებები იზიდავენ და მათ ერთად იკავშირებენ.

კოვალენტური ბმები: ატომები იზიარებენ ელექტრონებს.

წყალი (H₂O) ასე მუშაობს. ჟანგბადს სჭირდება 2 დამატებითი ელექტრონი. თითოეულ წყალბადს აქვს 1 ელექტრონი, რომელსაც იზიარებს. ამიტომ ჟანგბადი იზიარებს ელექტრონებს ორ წყალბადთან. არავინ არაფერს არ თმობს: ისინი თანამშრომლობენ.

იონური ნაერთები ჩვეულებრივ კრისტალებს ქმნიან და წყალში იხსნებიან. კოვალენტური ნაერთები ჩვეულებრივ მოლეკულებს ქმნიან: ინდივიდუალური ერთეულები, როგორიცაა H₂O ან CO₂.

რატომ იხსნება მარილი

როდესაც მარილის კრისტალს წყლის ჭიქაში ჩააგდებთ, ის გაქრება. მარილის მყარი ნაწილი იშლება და ნატრიუმისა და ქლორის იონები წყალში ვრცელდებიან.

ეს ხდება იმიტომ, რომ წყალი არის პოლარული მოლეკულა: ჟანგბადის ბოლო ოდნავ უარყოფითია და წყალბადის ბოლოები ოდნავ დადებითია.

რა არის რეაქცია?

რეაქტანტები ხდებიან პროდუქტებად

ქიმიური რეაქცია ხდება მაშინ, როდესაც ატომები გადააწყობენ თავიანთ ბმებს ახალი ნივთიერებების წარმოქმნისთვის.

საწყისი მასალები ეწოდებათ რეაქტანტები. შედეგები ეწოდებათ პროდუქტები.

ერთი აბსოლუტური წესი: ატომები ქიმიურ რეაქციაში არასოდეს იქმნება ან ნადგურდება. ეს არის მასის შენარჩუნების კანონი. ყველა ატომი, რომელიც შედის, უნდა გამოვიდეს: უბრალოდ გადააწყობილი.

რეაქციები შეიძლება იყოს ექსოთერმული (გამოყოფენ ენერგიას: ცეცხლი, აფეთქებები, ხელის გამათბობლები) ან ენდოთერმული (შთანთქავენ ენერგიას: ცივი პაკეტები, ფოტოსინთეზი, კვერცხის მომზადება).

ქიმია ყველგან არის:

- ჟანგი: რკინა + ჟანგბადი → რკინის ოქსიდი. ნელი, ეგზოთერმული.

- წვა: საწვავი + ჟანგბადი → ნახშირორჟანგი + წყალი. სწრაფი, ძალიან ეგზოთერმული.

- ფოტოსინთეზი: ნახშირორჟანგი + წყალი + მზის სინათლე → გლუკოზა + ჟანგბადი. ენდოთერმული: მცენარე ინახავს მზის ენერგიას ქიმიურ ბმებში.

ყველა ეს მხოლოდ ატომების ძველი ბმების გაწყვეტა და ახლის ფორმირებაა.

ჟანგის ქიმია

ალბათ ნახეთ ჟანგი ძველ მანქანებზე, ხელსაწყოებზე ან ლურსმნებზე. ჟანგი ნელა ფორმირებს, მაგრამ ეს ნამდვილი ქიმიური რეაქციაა.

ქიმიური განტოლებაა: 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃

ეს ნიშნავს: ოთხი რკინის ატომი რეაგირებს სამ ჟანგბადის მოლეკულასთან და წარმოქმნის ორ ერთეულ რკინის ოქსიდს (ჟანგს).

ქიმია შენს ცხოვრებაში

შენ ცხოვრობ ქიმიის ლაბორატორიაში

ქიმია არ არის მხოლოდ ის, რაც ხდება კოლბებში. ის ხდება შენს გარშემო, მუდამ.

მომზადება: როდესაც ხორცს ყავისფრად წვავ ან პურს ტოსტავ, ეს არის მაიარის რეაქცია: ამინომჟავები და შაქრები ახალგამოყენებულ ფლავორის ნაერთებად გადაწყობენ.

მედიცინა: ყველა წამალი არის მოლეკულა, რომელიც შექმნილია შენი სხეულის კონკრეტულ რეცეპტორში მოთავსებისთვის, როგორც გასაღები საკეტში.

მასალები: ეკრანი, რომელზეც ამას კითხულობ, არსებობს იმიტომ, რომ ქიმიკოსებმა გაარკვიეს, თუ როგორ უნდა შექმნან თხევადი კრისტალები, ნახევარგამტარები და პოლიმერის ფილმები.

ბატარეები: თქვენი ტელეფონი მუშაობს ლითიუმ-იონური ქიმიით: ლითიუმის ატომები ელექტრონებს უკან და წინ ატარებენ ელექტროდებს შორის.

თქვენი სხეული: ამ მომენტში, თქვენი უჯრედების ფერმენტები აკატალიზებენ ათასობით ქიმიურ რეაქციას წამში: საკვების დაშლა, ცილების სინთეზი, დნმ-ის კოპირება.

ყველა მასალა, ყველა წამალი, ყველა ტექნოლოგია ატომებისგან მომდინარეობს, რომლებიც ქმნიან ბმებს.

თქვენი ჯერი

დააკავშირეთ ქიმია თქვენს სამყაროსთან

თქვენ უკვე იცით ატომების, ელემენტების, ბმებისა და რეაქციების შესახებ. თქვენ გაქვთ ლექსიკა, რომ აღწეროთ სადიდან მოდის რა და რატომ იქცევა ისინი ისე, როგორც იქცევიან.