Ce este atomul. Curiozităţi despre atomi
Adaugă-ne ca sursă preferată în Google
Urmărește Libertatea in Google Discover
Conceptul de atom a evoluat de-a lungul istoriei, primii care l-au studiat fiind filosofii greci Leucip și Democrit, cei care au formulat teoria că materia este alcătuită din particule indivizibile denumite „atomoi”. Atomul a fost esențial în dezvoltarea științei și tehnologiei, dar și pentru înțelegerea lumii în care trăim, iar descoperirea structurii atomice a fost elementul-cheie pentru cunoașterea comportamentului substanțelor chimice și pentru dezvoltarea chimiei moderne.
Cuprins:
De asemenea, cercetările asupra atomilor au dus la descoperirea unor fenomene precum radioactivitatea și au facilitat dezvoltarea tehnologiei nucleare. În cele ce urmează îți vom spune tot ceea ce trebuie să știi despre conceptul de atom și evoluția acestuia.
Când au apărut atomii
Totul în univers, cu excepția energiei, este făcut din materie, prin urmare, atomii formează tot ceea ce există în univers. Atomii au fost creați după „Big Bang”-ul din urmă cu aproximativ 13,7 miliarde de ani, atunci când Universul s-a extins de la o singularitate primordială fierbinte și densă. Teoria „Big Bang” este modelul care explică apariția materiei, energiei, spațiului și timpului sau, altfel spus, a existenței Universului.
Această teorie încearcă să explice de ce Universul se extinde în permanență încă de la apariția sa și, de asemenea, de ce pare a fi uniform în toate direcțiile. A fost nevoie de peste 380.000 de ani pentru ca universul să se răcească suficient de mult ca să poată încetini electronii, astfel încât nucleele să îi poată capta și să formeze, astfel, primii atomi. Aceștia au fost în principal hidrogenul și heliul, care sunt și astăzi cele mai abundente elemente din univers alături de oxigen, potrivit LiveScience. În cele din urmă, gravitația a făcut ca norii de gaz să se unească și să formeze stelele, în timp ce atomii mai grei au fost – și încă mai sunt – creați în interiorul stelelor și trimiși în tot universul atunci când steaua explodează (supernova).
Ce spune teoria „Big Bang”
În 1929, astronomul american Edwin Hubble avea să descopere că distanțele până la galaxiile îndepărtate erau proporționale cu deplasările spre roșu ale acestora. Deplasarea spre „RedShift” are loc atunci când o sursă de lumină se îndepărtează de observatorul său, iar lungimea de undă aparentă a luminii se extinde prin efectul Doppler către partea roșie a spectrului. Observația lui Hubble a sugerat că galaxiile îndepărtate se îndepărtau de Terra deoarece cele mai îndepărtate galaxii aveau cele mai mari viteze aparente. Dacă galaxiile se îndepărtează de noi, spunea Hubble, la un moment dat, în trecut, ele trebuie să fi fost grupate foarte aproape unele de altele.
Descoperirea ce poartă semnătura lui Edwin Hubble a fost primul suport observațional pentru teoria „Big Bang” a universului propusă de Georges Lemaître, în anul 1927. Lemaître a presupus că universul s-a extins în mod exploziv dintr-o stare foarte densă și fierbinte și continuă să se extindă și astăzi. Conform calculelor ulterioare, s-a stabilit că acest „Big Bang” a avut loc cu aproximativ 13,7 miliarde de ani în urmă. În 1998, două echipe de astronomi care lucrau independent la Berkeley (California) au observat că supernovele se îndepărtau de planeta Pământ într-un ritm accelerat. Fizicienii au presupus că materia din univers își va încetini rata de expansiune, iar gravitația ar determina în cele din urmă universul să cadă înapoi în centrul său. Deși teoria „Big Bang” nu poate descrie condițiile de la începutul universului, ea îi poate ajuta pe fizicieni să descrie primele momente de după începutul expansiunii.
Ce este atomul
În Grecia antică, adică în urmă cu aproximativ 2.400 de ani, filosoful Democrit a folosit pentru prima dată termenul de atom pentru a desemna cele mai mici particule dintr-un corp. Cuvântul atom se referă la elementul de bază al întregii materii și al chimiei. Atomii se pot combina cu alți atomi pentru a forma molecule, însă, fiind cea mai mică parte constitutivă dintr-o substanță, nu mai pot fi divizați prin procedeele chimice obișnuite. „Atom” înseamnă în limba greacă „indivizibil”.
Atomul definește în mod unic orice element chimic și reprezintă, totodată, o structură fundamentală a lumii noastre fizice, potrivit Wikipedia. Toate materialele din lume sunt alcătuite din atomi sau din combinații de atomi. Orice solid, lichid, gaz și plasmă, care ocupă un spațiu și are masă, este compus din atomi neutri sau ionizați.
Ce dimensiune are atomul
Atomii sunt particule de dimensiuni minuscule, având în jur de 100 pm (n.n. – „pm” este acronimul pentru picometru). Picometrul reprezintă a 1012 parte dintr-un metru sau, altfel spus, un picometru este egal cu 10-12 metri, adică a zecea miliardime parte dintr-un metru (0,0000000001).
În același timp, trebuie să știi că atomii nu au limite bine definite și există diferite moduri de a defini dimensiunea lor deoarece au fiecare valori diferite, însă foarte apropiate ca valoare. Conform ipotezei De Broglie (n.n. – aceasta spune că materia are o natură ondulatorie, adică dualitatea undă-corpuscul), atomii sunt suficient de mici încât încercarea de a le prezice comportamentul folosind fizica clasică oferă predicții incorecte din cauza efectelor cuantice. Prin dezvoltarea fizicii, modelele atomice au încorporat principii cuantice pentru a explica și pentru a prezice mai bine acest comportament.
Din ce este alcătuit atomul
Un atom este format dintr-un nucleu central, care este înconjurat de unul sau de mai mulți electroni încărcați negativ, care orbitează în jurul atomului. Este important de știut că electronii se deplasează atât de repede încât niciodată nu se știe exact unde se află la un moment dat. Dacă vei face un exercițiu de imaginație ai putea vedea electronii ca pe nişte mașini de curse de mare viteză care se mișcă atât de repede încât se transformă într-un nor înceţoşat şi par să fie peste tot în același timp. De aceea, în unele cărți de specialitate, electronii sunt reprezentați în interiorul unor zone difuze din atom, care se numesc orbitali.
Nucleul atomic este încărcat pozitiv și conține una sau mai multe particule fundamentale relativ grele, care sunt cunoscute sub numele de protoni și neutroni. La rândul lor, aceste particule subatomice de bază sunt compuse la rândul lor dintr-o mulțime de particule și mai mici, cum ar fi quarcii. De asemenea, cea mai mare parte a unui atom este spațiu gol. Structura și comportamentul unui atom sunt dictate de către forțele electromagnetice care acționează între particulele sale componente. Aceste forțe determină felul în care electronii orbitează în jurul nucleului și modul în care interacționează atomii între ei.
Ce sunt protonii și neutronii
Protonii și neutronii sunt particulele care formează centrul atomului sau, altfel spus, nucleul său atomic. Trebuie să știi că atomul obișnuit de hidrogen este o excepție deoarece conține un proton, dar nu conține neutroni. După cum sugerează și numele, protonii au o sarcină electrică pozitivă, iar neutronii sunt neutri din punct de vedere electric, deci nu poartă nici o sarcină.
În ansamblu, nucleul are o sarcină pozitivă, iar în jurul lui se află un nor de electroni, care au sarcină negativă. Asemenea polilor opuși ale unui magnet, care se atrag reciproc, la fel electronii negativi sunt atrași de o forță pozitivă, care îi leagă de nucleu. Nucleul este mic și dens în comparație cu electronii, care sunt cele mai ușoare particule încărcate din natură. Electronii se învârt în jurul nucleului pe orbite care poartă denumirea de învelișuri, iar fiecare dintre acestea conțin un anumit număr de electroni, aflăm de pe enciclopedia online Britannica.
Un proton este încărcat pozitiv. Numărul de protoni din nucleul unui atom este numărul atomic al elementului chimic, iar numerele atomice ale diferitelor elemente se găsesc în Tabelul periodic al elementelor. Spre exemplu, sodiul (Na) are 11 protoni, iar numărul său atomic este 11. Un proton are o masă în repaus (notată mp) de aproximativ 1,673 x 10-27 kg, relatează site-ul TechTarget. În același timp, un neutron este neutru din punct de vedere electric și are o masă în repaus, notată mn, de aproximativ 1,675 x 10-27. Masa unui proton sau neutron crește atunci când particula atinge o viteză extremă, de exemplu într-un ciclotron sau un accelerator liniar.
Curiozități despre atomi
- În prezent există 118 atomi diferiți, care corespund celor 118 elemente din tabelul periodic al elementelor, cunoscut și sub numele de tabelul lui Mendeleev. Aproximativ 92 dintre aceste elemente se găsesc în natură, în timp ce restul sunt fabricate în laboratoare.
- Primul atom sintetic creat de om a fost tehnețiul (technetium), care are 43 de protoni.
- Noi atomi pot fi creați prin adăugarea de protoni la atomii existenți. Acești atomi vor fi radioactivi și se vor descompune rapid sau se vor dezintegra în elemente mai mici și mai stabile.
- Diametrele aproximative ale atomilor (considerându-i sfere) sunt cuprinse între 0,0000001 mm (hidrogen) şi 0,0000005 mm (cesiu).
- Atomul are un diametru mediu de aproximativ o zecime de miliardime de metru. Cel mai mare atom (cesiu) este de aproximativ nouă ori mai mare decât cel mai mic atom (heliu).
- Într-un punct minuscul făcut cu creionul sunt 30000000000000000 de atomi.
- Cel mai abundent tip de atom din univers este atomul de hidrogen. Aproape 74% dintre atomii din galaxia Calea Lactee sunt atomi de hidrogen.
- Corpul uman conține aproximativ 7 miliarde de miliarde de atomi. Nu mai puțin de 98% dintre aceștia sunt înlocuiți în fiecare an, potrivit ThoughtCo.
- Numărul de protoni dintr-un atom determină ce element este. Spre exemplu, toți atomii cu 1 proton sunt hidrogen, în timp ce toți atomii cu 5 protoni sunt bor.
- Atomii unui element care au un număr diferit de neutroni se numesc izotopi. Schimbarea numărului de electroni formează ioni diferiți.
Marica13 18.01.2024, 18:56
E interesant și educativ...
Realist2023 18.01.2024, 20:04
E de bun augur ca in Libertatea apare si un text stiintific. Exista mici scapari in text, de pilda "atomii formează tot ceea ce există în univers" - nu chiar, materia barionica formeaza DOAR 4,6 % din continutul Universului
Realist2023 18.01.2024, 20:14
NB: Indiferent de cauza primordiala, Universul nostru a aparut din Energie, atomii pe care noi ii resimtim ca materiali nu sunt altceva decat pachete de energie, tinuti agregati de 3 forte fundamentale (tare, slaba si electromagnetica). Asta o demonstreaza reactia de fisiune nucleara si celebra ecuatie einsteiniana E=mc patrat.
Gore24 18.01.2024, 22:26
Un articol din care avem ce învăța!
EmiM 18.01.2024, 23:42
Foarte interesant acest articol