Атом – это основная составная частица всех веществ. Его структура включает несколько основных частей: ядро и электроны.
Ядро атома содержит два типа частиц – протоны и нейтроны. Протоны обладают положительным электрическим зарядом, а нейтроны – не имеют электрического заряда. Протоны и нейтроны сосредоточены в маленьком и плотном ядре, находящемся в центре атома.
Вокруг ядра вращаются электроны — негативно заряженные элементарные частицы. Они имеют очень малую массу и отрицательный электрический заряд. Электроны располагаются на определённых энергетических уровнях, или орбитах, и образуют электронные оболочки.
Определение и общая структура атома
Ядро атома содержит протоны и нейтроны. Протоны имеют положительный электрический заряд, а нейтроны являются нейтральными по заряду. Масса протона приближена к массе нейтрона и составляет около 1,67 × 10^-27 кг. Масса электрона гораздо меньше и равна примерно 9,11 × 10^-31 кг.
По закону электрической нейтральности, количество протонов в ядре равно числу электронов в электронной оболочке. Поэтому атом в целом электрически нейтрален.
Электронная оболочка состоит из электронов, которые вращаются по определенным орбитам или энергетическим уровням. Каждый уровень оболочки может вместить определенное количество электронов: первый уровень — до 2 электронов, второй — до 8, третий — до 18 и т.д.
Атомы могут образовывать связи друг с другом, образуя молекулы. Это происходит за счет обмена или общего использования электронов во внешней оболочке атомов. Такие связи могут быть ковалентными или ионными.
Источники:
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Атом
- https://www.geneplanet.com/ru/novosti/struktura-atoma.html
Нейтральность атома и роль электрона
Атомы, основные строительные блоки вещества, обладают нейтральной электрической зарядностью. Это означает, что общая сумма положительного заряда ядра атома равна сумме отрицательных зарядов электронов, находящихся вокруг ядра.
Главную роль в поддержании нейтральности атома играют электроны. Электроны имеют отрицательный заряд, их численность в атоме равна численности протонов в ядре. Протоны, в свою очередь, имеют положительный заряд, равный заряду электронов.
Каждый электрон находится на своей энергетической оболочке вокруг ядра атома. Количество электронов на каждой оболочке строго определено и может варьироваться в зависимости от элемента.
Если электроны в атоме потеряются или добавятся, то произойдет изменение величины электрического заряда атома и он уже не будет нейтральным.
Важно отметить, что нейтральность атома не означает его беззарядности. Атом может быть электрически нейтральным, но при этом иметь внутреннюю разность потенциалов и быть положительно или отрицательно заряженным взаимодействовать с другими заряженными частицами вещества.
Таким образом, электроны играют важную роль в поддержании нейтральности атома и создании электрической взаимодействия между атомами различных веществ.
Состав электрона и его заряд
Состав электрона включает в себя элементарные частицы, такие как кварки и лептоны. По модели стандартной модели элементарных частиц электрон состоит из трех кварков — одного верхнего, одного нижнего и одного стартового, а также одного лептона — электронного нейтрино.
Заряд электрона определяет его взаимодействие с другими заряженными частицами. Заряд электрона является фундаментальной константой и меньше по модулю, чем заряд протона. Это значит, что электрон обладает отрицательным зарядом, в то время как протон обладает положительным зарядом.
Электронные оболочки и энергетические уровни
Атом состоит из электронной оболочки и ядра, которое содержит протоны и нейтроны. Электроны находятся вокруг ядра и занимают определенные энергетические уровни.
Электронные оболочки представляют собой зоны, в которых располагаются электроны. Каждая оболочка имеет определенную энергию и может содержать определенное количество электронов. Ближайшая к ядру оболочка имеет наименьшую энергию, а самая удаленная – наибольшую.
Энергетические уровни представляют собой значения энергии электрона в атоме. Они обозначаются буквами английского алфавита: K, L, M и т. д. Уровень K является наименьшим, а последующие уровни имеют большую энергию.
Количество электронов, которое может находиться на каждом энергетическом уровне, определяется по формуле 2n^2, где n – номер уровня. Например, на первом уровне K может находиться не более 2 электронов (2 × 1^2 = 2), на уровне L – не более 8 электронов (2 × 2^2 = 8) и т. д.
Уровни энергии электронов в атоме описываются квантовыми числами. Квантовое число орбитали (n) определяет энергию оболочки, магнитное квантовое число (l) – форму и ориентацию орбитали, магнитный момент электрона, а спиновое квантовое число (s) – направление вращения электрона.
Знание электронных оболочек и энергетических уровней помогает описывать химические свойства атомов и строить электронные конфигурации элементов в периодической системе.