Atomy i cząsteczki

Atomy i cząsteczki

Atom jest najmniejszą częścią pierwiastka, która zachowuje wszystkie jego właściwości i bierze udział w reakcjach chemicznych. Wszystkie atomy danego pierwiastka są identyczne pod względem wagi, rozmiarów, czy budowy. Z atomów składa się materia, czyli materialna rzeczywistość znajdująca się wokół nas. Do wyrażenia masy atomu używa się atomowej jednostki masy — unita (u). 1 u to bardzo mała ilość, dla porównania: 1 g = 6,02 * 1023 u. Masy atomowe każdego pierwiastka można odczytać z układu okresowego pierwiastków chemicznych. Wszystkie atomy zbudowane są z jądra znajdującego się w centrum atomu i jest otoczone przez chmurę elektronową. Jądro składa się z protonów (dodatnio naładowanych cząstek elementarnych o symbolu p+ i masie 1 u) i neutronów (obojętnych elektrycznie cząstek elementarnych o symbolu n i masie 1 u). Protony wraz z neutronami nazywa się nukleonami. Elektrony, które znajdują się wokół jądra w chmurze elektronowej, mają ładunek ujemny, symbol e– i masę 1/1840 u. Przykładowa budowa atomu wygląda w ten sposób:

Liczba protonów i elektronów jest charakterystyczna dla każdego pierwiastka. Ilość elektronów, jak i protonów jest zawsze równa liczbie atomowej (Z), a liczbę neutronów oblicza się poprzez odjęcie liczby protonów od liczby masowej.

Przykład obliczania ilości cząstek elementarnych w atomie danego pierwiastka:
lit (Li)
liczba masowa (A) = 7 u (podaje się ją z zaokrągleniem do jedności, wyjątkiem jest chlor, jego liczbę masową najczęściej podaje się z zaokrągleniem do części dziesiątych)
liczba atomowa (Z) = 3
p+ = 3
n = 7 – 3 = 4
e– = 3
Atom litu zawiera: 3 protony, 4 neutrony, 3 elektrony.

Gdy atomy połączą się ze sobą, tworzą cząsteczki. Mogą utworzyć się cząsteczki pierwiastków, czyli połączone ze sobą atomy tego samego pierwiastka (na przykład O2, H2) lub cząsteczki związku chemicznego (tworzą je połączone ze sobą atomy różnych pierwiastków, na przykład H2O, CO2). Niektóre pierwiastki zawsze występują w postaci cząsteczek dwuatomowych, są to na przykład: tlen, wodór, chlor, fluor, jod, azot, brom (O2, H2, Cl2, F2, I2, N2, Br2).