STRUKTURA ATOMA

Atom je složena,električno neutralna čestica,izgrađena od više subatomskih čestica (elektroni,protoni,neutroni).Sastoji se od jezgra i elektronskog omotača.

Elektron je prva subatomska čestica,koja je bila otkrivena.Obeležava se sa e.To je negativno naelektrisana čestica,čije naelektrisanje iznosi
1,602 * 10-19 kulona.

Proton je naelektrisana čestica.čije je naelektrisanje ravno naelektrisanju elektrona,samo je suprotnog znaka.Proton se obeležava sa p i ima masu koja je jednaka masi vodonikovog atoma.

Neutron je neutralna (nenaelektrisana) čestica i obeležava se sa n.Masa neutrona je približno jednaka masi protona.

Jezgro atoma je pozitivno naelektrisano i u njemu je skoncentrisana skoro sva masa atoma.U jezgru se nalaze protoni i neutroni,koji se međusobno drže privlačnim silama,tzv. nuklearnim silama.

U jezgru atoma hemijskih elemenata nalazi se tačno određen broj protona.
Redni broj ili atomski broj elemenata, Z,jednak je broju protona u jezgru atoma tog elementa :

Z= N(p).

Maseni broj elementa,A, jednak je zbiru broja protona i neutrona u jezgru:

A=N(p) + N(n).

Broj neutrona u jezgru nekog atoma dobija se kada se od masenog broja elementa oduzme broj protona:

N(n)= A - N(p).

Atomi jednog elementa se mogu među sobom razlikovati po masi iako svi imaju isti broj protona.Razlika u masi potiče od različitog broja neutrona u jezgru,a takvi atomi se nazivaju izotopi.

Na primer,atom vodonika ima najprostiju strukturu od svih elemenata.On se u prirodi javlja u obliku svoja tri izotopa.Običan vodonik ili protijum,ima redni broj Z=1 i maseni broj A=1.On u jezgru ima jedan proton,a u elektronskom omotaču jedan elektron.U deuterijumovom jezgru,pored jednog protona postoji i jedan neutron,tako da on ima maseni broj, A= 2.U tritijumu pored jednog protona u jezgru postoje još dva neutrona A= 3.

Elektronski omotač se sastoji od tačno određenog broja elektrona,koji se velikom brzinom kreću u prostoru oko atomskog jezgra.Atomi su električno neutralne čestice,a to znači da su izgrađeni od istog broja elektrona i protona : 

N(e) = N(p).

Energetski nivo(elektronska ljuska) je imaginaran sferni prostor u kojem su smešteni elektroni oko jezgra atoma.Postoji niz ljuski rastućeg radijusa,a svaka može sadržati određen broj elektrona.Elektroni ulaze u ljusku dok se ona ne popuni,nakon čega počinje punjenje naredne ljuske.Energetski nivoi obeležavaju se vrednostima glavnog kvantnog broja n=1,2.3...7.

Glavni kvantni broj, n, karakteriše energiju elektrona u atomu i njegovu udaljenost od jezgra.Svakoj vrednosti n odgovara određeni nivo energije elektrona i određena udaljenost elektrona od jezgra. Na primer: n = 1 elektron se nalazi na prvom energetskom nivou,tj. poseduje najmanju energiju i kreće se najbliže jezgru.

Energetski podnivoi. - Energetski nivoi sa vrednostima n>1 dele se na dva ili više podnivoa veoma slične energije.

Sporedni kvantni broj, l, određuje broj podnivoa na jednom energetskom nivou,kao i oblik atomske orbitale. Ima vrednosti l= 0,1,2...( n-1 ).

Energetski podnivoi unutar određenog energetskog nivoa označavaju se malim slovima s,p,d,f, koja su početna slova reči za linije u spektralnim serijama.

Atomske orbitale.- Energetski nivoi sastoje se od određenog broja atomskih orbitala. Atomska orbitala je oblast prostora oko atomskog jezgra u kojoj je verovatnoća nalaženja elektrona najveća.

Magnetni kvantni broj, m,pokazuje uticaj magnetnog polja na orijentaciju orbitala i vezu sa sporednim kvantnim brojem. Ima vrednosti (2l + 1) u intervalu (-1,0,+1) čime je određen broj atomskih orbitala u jednom energetskom podnivou.

Spin elektrona je svojstvo elektrona u atomu da se okreću oko sopstvene ose.Moguća su dva smera.

Šematsko predstavljanje atomske orbitale i elektrona. - Orbitala se šematski prikazuje kvadratićem, elektron strelicom, a spin elektrona - smerom strelice.Tako se orbitala koja sadrži dva elektrona suprotnih spinova označava:

Oblik i orijentacija orbitala. - Orbitale se grafički predstavljaju u pravouglom koordinatnom sistemu tako da se jezgro atoma nalazi u koordinatnom početku.

Orbitala s-podnivoa ima oblik sferno simetrične kugle.

Orbitale p-podnivoa po svom obliku podsećaju na izduženi gimnastički teg. Na svakom p-podnivou nalaze se tri energetski ekvivalentne orbitale koje su orijentisane uzduž osa pravouglog koordinatnog sistema,tj. međusobno zaklapaju ugao od 90 stepeni.

Koristeći ovu simulaciju možete napraviti atom od protona,neutrona i elektrona i učiti o njihovoj masi,naelektrisanju,strukturi i obeležavanju.

Klikni i započni