Atóm
Základná stavebná jednotka všetkej hmoty
Definícia
Atóm je najmenšia chemicky nedeliteľná častica prvku, ktorá si zachováva jeho chemické vlastnosti. Skladá sa z kladne nabitého jadra tvoreného protónmi a neutrónmi a zo záporne nabitého elektrónového obalu. Atómy sú základnými stavebnými jednotkami všetkej hmoty — každý predmet okolo nás je zložený z miliárd atómov rôznych prvkov.
Historické modely atómu
Vedci sa po stáročia snažili pochopiť, ako atóm vyzerá a funguje. Postupné objavy a experimenty viedli k vzniku rôznych modelov atómu.
Kľúčový obrat: Ernest Rutherford skúmal štruktúru atómu pomocou experimentu s tenkou fóliou zlata a alfa časticami. Väčšina častíc prešla fóliou bez odchýlky, ale niektoré sa výrazne odrazili späť. To ukázalo, že atóm je takmer prázdny priestor a kladný náboj je sústredený v malom jadre. Tento objav viedol k vzniku planetárneho modelu atómu.
Stavba atómu
Atóm sa skladá z jadra a elektrónového obalu. Jadro tvoria protóny a neutróny, ktoré spolu nazývame nukleóny. Elektróny sa nachádzajú v elektrónovom obale okolo jadra. Jadro je extrémne malé, ale obsahuje takmer celú hmotnosť atómu. Ak by bol atóm veľký ako futbalový štadión, jadro by malo približne veľkosť hrášku.
Protón (p+) – častica s kladným elektrickým nábojom. Počet protónov určuje, o aký chemický prvok ide. Napríklad každý atóm uhlíka má vždy 6 protónov. Objavil ho Rutherford.
Neutrón (n0) – nemá elektrický náboj. Spolu s protónmi stabilizuje jadro atómu. Rôzny počet neutrónov vytvára izotopy prvkov. Objavil ho Chadwick.
Elektrón (e-) – veľmi malá častica so záporným nábojom. Pohybuje sa okolo jadra v elektrónovom obale. Objavil ho Thomson.
Úplný zápis atómu
X – značka prvku
A – nukleónové číslo (protóny + neutróny), vypočíta sa ako Z + N
Z – protónové číslo (počet protónov)
N – neutrónové číslo, vypočíta sa ako A – Z
Varianty atómov
Atómy toho istého prvku nemusia byť totožné — môžu mať rôzny počet neutrónov. Podľa počtu protónov, neutrónov alebo nukleónov rozlišujeme izotopy, izotóny a izobary. Prvok je súbor atómov s rovnakým počtom protónov, zatiaľ čo nuklid je konkrétny atóm s presne určeným počtom protónov a neutrónov.
Izotopy
Nuklidy s rovnakým protónovým číslom, môžu sa líšiť počtom neutrónov. (Rovnaké Z, iné A).
Napr. ¹H, ²H (deutérium), ³H (trícium)
Izobary
Nuklidy s rovnakým nukleónovým číslom, líšia sa protónovým číslom. (Rovnaké A, iné Z).
Napr. ⁴⁰Ca (Z=20), ⁴⁰Ar (Z=18)
Izotóny
Nuklidy rôznych prvkov. Majú rozdielne protónové aj nukleónové číslo, ale majú rovnaký počet neutrónov. (Rovnaké N).
Napr. ¹⁴C (Z=6), ¹⁵N (Z=7)