Из чего состоит атом?

Атом — это основная строительная единица материи, состоящая из трех основных типов частиц: протонов, нейтронов и электронов.

 

Ядро атома:

• Протоны: Это положительно заряженные частицы, которые вместе с нейтронами образуют ядро атома. Количество протонов в ядре определяет атомный номер элемента и его положение в периодической таблице.
• Нейтроны: Это нейтральные частицы, которые также находятся в ядре атома. Число нейтронов может варьироваться даже в атомах одного и того же элемента, образуя различные изотопы.

 

Электронная оболочка:

• Электроны: Это отрицательно заряженные частицы, которые вращаются вокруг ядра на определенных орбиталях или энергетических уровнях. Электроны имеют значительно меньшую массу, чем протоны или нейтроны, и определяют химические свойства элемента.

 

Взаимодействие между частицами:

• Электростатическое притяжение: Протоны в ядре притягивают электроны, удерживая их на орбиталях благодаря электростатическому притяжению.
• Квантовые уровни: Электроны занимают квантовые уровни или оболочки в соответствии с принципом Паули и правилами Хунда, которые определяют распределение электронов по орбиталям.

 

Квантово-механическое описание:

• В квантовой механике атомы описываются волновыми функциями, которые дают вероятностное распределение нахождения электронов вокруг ядра. Это означает, что нельзя точно сказать, где находится электрон в данный момент времени, а можно только определить области, где он, скорее всего, будет обнаружен.

 

Химические связи:

• Атомы соединяются в молекулы и другие химические структуры через химические связи, которые образуются за счет обмена или разделения электронов между атомами.

 

Атомы — это невероятно маленькие, их размеры измеряются в ангстремах (1 Å = $10^{-10}$ метра) или пикометрах (1 пм = $10^{-12}$ метра), и они составляют все, что мы видим вокруг себя. Они могут соединяться в бесконечном разнообразии способов, образуя все химические вещества во Вселенной.