Atomdefinition och exempel

En atom är den definierande strukturen för en element, som inte kan brytas på något kemiskt sätt. EN typisk atom består av en kärna av positivt laddad protoner och elektriskt neutralt neutroner med negativt laddad elektroner kretsar kring denna kärna. Emellertid kan en atom bestå av en enda proton (dvs protium isotop av väte) som en kärna. De antal protoner definierar en atoms identitet eller dess element.

Storleken på en atom beror på hur många protoner och neutroner den har, liksom om den har elektroner eller inte. En typisk atomstorlek är cirka 100 picometers eller cirka en tiomilljardedel av en meter. Det mesta av volymen är tomt utrymme, med regioner där elektroner kan hittas. Små atomer tenderar att vara sfäriskt symmetriska, men detta är inte alltid sant för större atomer. Till skillnad från de flesta diagram över atomer, kretsar elektroner inte alltid kärnan i cirklar.

Atomer kan variera i massa från 1,67 x 10^-27 kg (för väte) till 4,52 x 10^-25 kg för superheavy radioaktiva kärnor. Massan beror nästan helt på protoner och neutroner, eftersom elektroner bidrar

En atom som har lika många protoner och elektroner har ingen elektrisk nettoladdning. En obalans i antalet protoner och elektroner bildar en atomjon. Så atomer kan vara neutrala, positiva eller negativa.

Konceptet att materien kan vara gjord av små enheter har funnits sedan antika Grekland och Indien. I själva verket myntades ordet "atom" i det antika Grekland. Emellertid bevisades förekomsten av atomer förr John Daltons experiment i början av 1800-talet. På 1900-talet blev det möjligt att "se" enskilda atomer med användning av skannatunnelmikroskopi.

Medan det antas att elektroner bildades i de mycket tidiga stadierna av Big Bang-bildandet av universum, bildades atomkärnor inte förrän kanske tre minuter efter explosionen. För närvarande är den vanligaste typen av atom i universum väte, även om det med tiden kommer ökande mängder helium och syre att existera, sannolikt att förbi väte i överflöd.

Det mesta som uppstår i universum är tillverkat av atomer med positiva protoner, neutrala neutroner och negativa elektroner. Det finns emellertid en antimateriell partikel för elektroner och protoner med motsatta elektriska laddningar.

Positroner är positiva elektroner, medan antiprotoner är negativa protoner. teoretiskt antimateriaatomer kan finnas eller göras. Antimaterialet motsvarar a väteatom (antihydrogen) producerades vid CERN, Europeiska organisationen för kärnforskning, i Genève 1996. Om en vanlig atom och en anti-atom skulle möta varandra, skulle de förstöra varandra, samtidigt som de släppte betydande energi.

Exotiska atomer är också möjliga, i vilka en proton, neutron eller elektron ersätts av en annan partikel. Till exempel kan en elektron ersättas med en muon för att bilda en muonisk atom. Dessa typer av atomer har inte observerats i naturen, men kan fortfarande produceras i ett laboratorium.

• väte
• kol-14
• zink
• cesium
• tritium
• cl^- (ett ämne kan vara en atom och en isotop eller Jon på samma gång)

Exempel på ämnen som inte är atomer är vatten (H₂O), bordssalt (NaCl) och ozon (O₃). I grund och botten är allt material med en komposition som innehåller mer än en elementsymbol eller som har ett abonnemang som följer ett element symbol är en molekyl eller en förening snarare än en atom.