Нет ничего кроме атомов и пустоты. Всё остальное впечатления.
Демокрит
Древнегреческий философ
Само слово атом произошло от древнегреческого ἄτομος - "неделимый". Древние греки первыми предположили, что всё материальное состоит из мельчайших, невидимых глазу частиц - "кусочков материи".
Демокрит полагал, что свойства любого вещества определяются формой, массой, и остальными характеристиками образующих его атомов. Например, у огня атомы остры, поэтому огонь способен обжигать, у твёрдых тел они шероховаты, поэтому накрепко сцепляются друг с другом, у жидкостей — гладки, поэтому они способны течь. Даже душа человека, согласно Демокриту, состоит из атомов. Как-то подтвердить эту гипотезу не было возможности, так как атом слишком мал, чтобы его можно было просто увидеть, даже при помощи увеличительного стекла.
Более 2500 лет прошло со времён древних греков и их "атома души" и вот, что мы знаем теперь.
Атом - это микроскопическая сфера состоящая из ядра и окружающих его электронных оболочек.
Хотя само слово в первоначальном значении обозначало частицу, которая не делится на меньшие части, атом всё же состоит из более мелких частиц: протонов, нейтронов и электронов.
Протоны и нейтроны, в свою очередь скрепляются вместе особой силой - сильным ядерным взаимодействием. Оно проявляется на очень малом (даже для микромира) расстоянии: нужно буквально "прижать частицы вплотную". Соединённые вместе сильным ядерным взаимодействием протоны и нейтроны образуют ядро атома - центральную часть атома, в которой сосредоточена большая часть его массы (более 99.9% массы атома содержится в его ядре).
Рис.1 - Схематичное изображение атома
Особые отношения между протоном и электроном. Эти две частицы имеют разные электрические заряды. У протона заряд плюс (+), у электрона минус (-), поэтому они притягивают друг друга под действием электромагнитной силы.
Электромагнитная сила - одна из четырёх главных сил природы, наряду с сильным ядерным взаимодействием. О том, как она работает можно подробнее узнать тут👈.
Рис.2 - Взаимодействие электрических зарядов
Если очень коротко, то всё во Вселенной, от атомов до галактик, имеет электрический заряд: положительный (+), отрицательный (-) или нейтральный (0). И самые маленькие стабильные частицы, имеющие заряд - это протон (+), нейтрон (0) и электрон (-). Заряд больших тел и объектов - это всего лишь сумма зарядов всех протонов и электронов, которые входят в их состав.
Положительный и отрицательный заряды могут влиять друг на друга на расстоянии: одноимённые заряды отталкиваются (+🢀🢂+), разноимённые притягивают (+🢂🢀-) друг друга. Это влияние и называется электромагнитной силой.
Электроны удерживаются вокруг атома именно благодаря электромагнитному взаимодействию. Каждый положительно заряженный протон в ядре атома притягивает один отрицательный электрон. Атом у которого в ядре, например 20 протонов будет стремиться притянуть 20 электронов. Каждому протону нужна пара.
Количество протонов в ядре (обычно обозначается как N) может быть разным: от нуля до нескольких десятков. Если число электронов совпадает с числом протонов в ядре, то атом в целом оказывается электрически нейтральным. Если число протонов и нейтронов в атоме не совпадает, он обладает положительным или отрицательным зарядом (в зависимости от того больше или меньше электронов, чем протонов) и называется ион.
Как формируется атом?
Сильное ядерное взаимодействие 💥 и электромагнитное взаимодействие ⚡️ - две силы, которые "собирают атом в кучу".
💥 формирует ядро, а ⚡️ притягивает к ядру электроны.
Если бы их не существовало, мир представлял бы собой кашу из никак не связанных между собой элементарных частиц. Не было бы атомов и всего того, что из них состоит (то есть примерно всего материального во Вселенной 😐).
Электрон является самой лёгкой и маленькой из составляющих атом частиц. Его масса примерно равна 10-28 грамма, а размер настолько мал, что точно измерить его современными методами невозможно, но он почти наверняка не превышает 10-21 м.
Так как для человека привычные расстояния и размеры - это "что-то около метра", представить такие маленькие размер и массу довольно сложно. Чтобы лучше понимать, насколько это ничтожно маленькая частица, представьте, что мы увеличили обычную, практически невидимую глазу пылинку, до размеров планеты Земля. В таком случае любой электрон, входящий в её состав сам станет меньше пылинки.
Протон и нейтрон - частицы намного большие, чем электрон. Они примерно равны между собой и примерно в 1836 раз тяжелее электрона. Что всё ещё очень мало.
Атом намного больше любой из частиц, входящих в него. Продолжая наши "увеличительные" аналогии, если вырастить пылинку до размеров Земли, то диаметр атома будет около одного километра. Казалось бы, километр - это много (если попробовать пробежать его 🙃). Но что такое один километр в сравнении с размером планеты?
10-8 см.
размер атома
10-24 г.
масса атома
99.9%
атома - это пустое пространство
Окей, есть ядро, вокруг него живут электроны. А что же между ними?
Так как электромагнитная сила ⚡️, удерживающая электроны, действует на расстоянии, всё остальное пространство атома - это пустота. Так что, насколько бы "полноценным" ты себе не казался, на самом деле на 99.9% ты состоишь из пустоты 😑😭
В бесконечной Вселенной бесконечное число атомов. Чтобы сформировать галактики, звёзды и планеты требуется огромное количество строительного материала. В теле человека около 7∙1027 (7 октиллионов) атомов. В наблюдаемой Вселенной примерно гугол (10100) атомов*.
*Кстати, название компании и поисковика Google - это искаженное написание слова «гугол», которое используется для обозначения числа со 100 нулями. А само слово придумал американский математик Эдвард Казнер во время прогулки по парку с двумя своими племянниками. Он обсуждал с ними большие числа, и в ходе разговора зашла речь о числе со ста нулями, у которого не было собственного названия. Один из племянников предложил назвать это число «гугол».
Но несмотря на то, что самих атомов практически бесконечное количество, их видов совсем немного.
А фотки будут?
Да, лови 👇
Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре. Периодическая система химических элементов Менделеева - это не что иное, как перечисленные в таблице виды существующих атомов. Их называют химическими элементами.
Отличаются они как раз размером ядра (количеством протонов и нейтронов в нём) и количеством электронов в оболочке. Всего на сегодняшний день открыто 118 химических элементов. Причём все элементы, начиная от 92 были получены в лаборатории и во Вселенной не распространены.
Как же всего навсего 92 вида атомов дают такое огромное разнообразие Вселенной? Так же, как всего навсего 33 буквы алфавита позволяют написать "Войну и мир".
Поговорим о молекулах 👉
Самое главное
Атом
мельчайшая частица вещества, состоящая из ядра и окружающих его электронных оболочек.
Ядро атома
центральная часть атома, состоящая из положительно заряженных протонов и не имеющих заряда нейтронов.
притягивает отрицательно заряженные электроны к положительно заряженным протонам в ядре, тем самым удерживая их на орбите атома.
ЧТО ЖЕ ТАКОЕ АТОМ?
Более 2500 лет прошло со времён древних греков и их "атома души" и вот, что мы знаем теперь.
Атом - это микроскопическая сфера состоящая из ядра и окружающих его электронных оболочек.
Хотя само слово в первоначальном значении обозначало частицу, которая не делится на меньшие части, атом всё же состоит из более мелких частиц: протонов, нейтронов и электронов.
Протоны и нейтроны, в свою очередь скрепляются вместе особой силой - сильным ядерным взаимодействием. Оно проявляется на очень малом (даже для микромира) расстоянии: нужно буквально "прижать частицы вплотную". Соединённые вместе сильным ядерным взаимодействием протоны и нейтроны образуют ядро атома - центральную часть атома, в которой сосредоточена большая часть его массы (более 99.9% массы атома содержится в его ядре).