Nākamais raksts apraksta atomuun tās struktūra: kā tika atklāts, kā domātāji un zinātnieki attīstīja teoriju savā prātā un veicot eksperimentus. Atoma kvantmehāniskais modelis kā vismodernākais līdz šim visvairāk apraksta tās uzvedību un daļiņas, kas to veido. Lasiet par to un tā pazīmēm.
Ķīmiski nedalāma minimālā daļaķīmiskais elements, kam piemīt raksturīgas īpašības, ir atoms. Tas ietver elektronus un kodolu, kas savukārt satur pozitīvi uzlādētus protonus un neuzlādētos neitronus. Ja tajā ir tāds pats protonu un elektronu skaits, tad pats atoms būs elektriski neitrāls. Pretējā gadījumā tas parādās maksas: pozitīvs vai negatīvs. Tad atoms tiek saukts par jonu. Tādējādi tiek veikta to klasifikācija: ķīmisko elementu nosaka protonu skaits, un tā izotopu nosaka neitroni. Atomi veidojas molekulu veidā, savstarpēji savienojot savstarpējās saites.
Pirmo reizi vecais indiešu unsenie grieķu filozofi. Septiņpadsmitā un astoņpadsmitā gadsimta laikā ķīmiķi apstiprināja ideju, eksperimentāli pierādot, ka dažas vielas nevar sadalīt to sastāvdaļās, izmantojot ķīmiskus eksperimentus. Tomēr no deviņpadsmitā līdz pat 20. gadsimta sākumam fiziķi atklāja subatomiskās daļiņas, skaidri norādot, ka atoms nav nedalāms. 1860. gadā ķīmiķi formulēja atoma un molekulas jēdzienus, kur atoms kļuva par mazākās daļiņas elementu, kas bija gan vienkāršu, gan sarežģītu vielu daļa.
Šis modelis ir iepriekšējā modeļa attīstība. Kvanta mehāniskais atoma modelis pieņem, ka atoma kodols satur neuzlādējamus neitronus un pozitīvi lādētus protonus. Ap to atrodas negatīvi lādēti elektroni. Bet saskaņā ar kvantu mehāniku elektroni nepārvietojas pa iepriekš noteiktām noteiktām trajektorijām. Tātad 1927. gadā W. Heisenbergs pauda nenoteiktības principu, saskaņā ar kuru, šķiet, nav iespējams precīzi noteikt daļiņas koordinātas un tās ātrumu vai impulsu.
Elektronu ķīmiskās īpašības nosaka to īpašībasapvalks. Periodiskajā tabulā atomi ir sakārtoti atbilstoši kodolu elektriskajiem lādiņiem (mēs runājam par protonu skaitu), savukārt neitroni neietekmē ķīmiskās īpašības. Kvanta mehāniskais atoma modelis pierādīja, ka tā galvenā masa nokrīt uz kodolu, savukārt elektronu daļa paliek nenozīmīga. To mēra atomu masas vienībās, kas ir vienāda ar 1/12 no oglekļa izotopa C12 atoma masas.
Pēc V. domām. Heisentbergs, nevar runāt pilnīgi droši, ka elektrons, kuram ir noteikts ātrums, atrodas kādā konkrētā kosmosa punktā. Lai aprakstītu elektronu īpašības, tiek izmantota psi viļņu funkcija.
Daļiņas noteikšanas varbūtība konkrētālaiks ir tieši proporcionāls tā moduļa kvadrātam, kas tiek aprēķināts uz noteiktu laiku. Psi kvadrātā sauc par varbūtības blīvumu, kas raksturo elektronus ap kodolu elektronu mākoņa formā. Jo lielāks tas ir, jo lielāka būs elektrona varbūtība noteiktā atoma telpā.
Labākai izpratnei jūs varat iedomātiesviena virs otras novietotas fotogrāfijas, kur elektrona pozīcijas ir fiksētas dažādos laikos. Vietā, kur ir vairāk punktu un mākonis kļūs visblīvākais, un varbūtība atrast elektronu ir vislielākā.
Piemēram, tiek aprēķināts, ka ūdeņraža atoma kvantu mehāniskajā modelī ietilpst elektronu mākoņa augstākais blīvums, kas atrodas 0,053 nanometru attālumā no kodola.
Orbīta no klasiskās mehānikas aizstāj arkvantu elektronu mākonis. Psi elektrona viļņu funkciju šeit sauc par orbitāli, kurai raksturīga elektronu mākoņa forma un enerģija kosmosā. Pielietojot atomu, mēs domājam telpu ap kodolu, kurā visticamāk atrodams elektrons.
Tāpat kā pārējā teorija, arī kvantu mehāniskais modelisatoma struktūra ir veikusi patiesi revolūciju zinātnes pasaulē un iedzīvotāju vidū. Patiešām, līdz šai dienai ir grūti iedomāties, ka viena un tā pati daļiņa vienlaikus var atrasties vienlaikus nevis vienā, bet dažādās vietās! Lai aizstāvētu izveidotās struktūras, viņi saka, ka mikrokosmā notiek notikumi, kas nav iedomājami un nav tādi makrokosmosā. Bet vai tiešām tā ir? Vai arī cilvēki vienkārši baidās pat atzīt iespēju, ka "piliens ir kā okeāns un okeāns ir kā piliens"?
