Visas vielas sastāv no sīkām daļiņām - atomiem, molekulām vai joniem.
No kā sastāv atoms?
Lai vieglāk varētu izprast atomu uzbūvi, to var salīdzināt ar Saules sistēmas uzbūvi. Līdzīgi kā Saules sistēmā centrā atrodas salīdzinoši neliela, bet ļoti smaga zvaigzne (Saule), ap kuru pa noteiktām orbītām riņķo planētas, jebkura atoma centrā atrodas neliels un salīdzinoši smags kodols. Tas sastāv no protoniem un neitroniem, ap kuru noteiktā attālumā kustas elektroni.
Atoms ir ķīmiskā elementa vissīkākā daļiņa. Ķīmiskajās reakcijās atomi nesadalās sīkākās daļiņās. Tomēr atomam ir uzbūve - tas sastāv no vēl sīkākām daļiņām: protoniem, neitroniem un elektroniem.
Protons (p⁺) ir pozitīvi lādēta daļiņa, kas atrodas atoma kodolā. Protona relatīvais elektriskais lādiņš ir +1.
Neitrons (n⁰) ir elektriski neitrāla daļiņa, kas atrodas atoma kodolā. Neitrona relatīvais elektriskais lādiņš ir 0.
Elektrons (e⁻) ir negatīvi lādēta daļiņa, kas veido atoma elektronapvalku. Elektrona relatīvais elektriskais lādiņš ir −1.
Atoma kodols ir pozitīvi lādēta atoma centrālā daļa, kuru veido protoni un neitroni.
Atoma kodols ir ļoti mazs, salīdzinot ar paša atoma izmēru. Kodola izmērs ir apmēram 100 000 reižu mazāks nekā atoma izmērs.
Tomēr atomi ir ļoti mazi, ar neapbruņotu aci tos nevaram ieraudzīt.
Ja atoms būtu futbola stadiona lielumā, tā kodols stadiona centrā būtu tikai aptuveni zirņa lielumā.
Elektronapvalks ir atoma daļa, kas atrodas ap kodolu un kuru veido negatīvi lādēti elektroni.
Kāda ir atoma elektronapvalka uzbūve?
Atoma elektronapvalku veido elektroni.
Visiem elektroniem ir vienāda masa un elektriskais lādiņš (-1), taču elektroniem var būt atšķirīga enerģija.
Elektroni ar līdzīgu enerģiju izvietojas noteiktos enerģijas līmeņos.
Enerģijas līmeņus numurē, sākot ar kodolam tuvāko enerģijas līmeni.
Jo tālāk no kodola atrodas enerģijas līmenis, jo lielāka enerģija piemīt tajā esošajiem elektroniem.
Pirmajā enerģijas līmenī var atrasties ne vairāk kā divi elektroni. Otrajā enerģijas līmenī var atrasties ne vairāk kā astoņi elektroni.
Elektroni atoma elektronapvalkā izvietojas noteiktos enerģijas līmeņos. Katram enerģijas līmenim atbilst noteikta elektronu enerģija. Vienkāršotā atoma modelī enerģijas līmeņus attēlo kā līnijas ap kodolu.
Atoma ķīmiskās īpašības lielā mērā nosaka elektronu skaits ārējā enerģijas līmenī.
Tāpēc īpaši svarīgi ir zināt, cik elektronu atrodas atoma ārējā enerģijas līmenī - tos sauc par vērtības elektroniem.
Vērtības elektroni ir elektroni, kas atrodas atoma ārējā enerģijas līmenī.
Kā veidojas atoma lādiņš?
Neitrālā atomā protonu skaits ir vienāds ar elektronu skaitu.
Protona lādiņš ir +1, bet elektrona lādiņš ir -1, tāpēc pozitīvie un negatīvie lādiņi savstarpēji līdzsvarojas.
Atoma kopējais elektriskais lādiņš ir 0.
Kā piemēru aplūkosim hēlija atoma uzbūves modeli
Hēlija atoms sastāv no kodola un elektronapvalka.
Kodolā atrodas divi pozitīvi lādēti protoni.
Elektronapvalku veido divi negatīvi lādēti elektroni.
Līdz ar to kopējais hēlija atoma lādiņš ir nulle.