Atom

Atom

základní stavební panel látek

Všechny látky jsou složeny ze stavebních částic – atomů nebo z jejich skládanek – molekul. Dnes již existují mikroskopy (tunelový), které dokáží ostrým hrotem na dokonale vyhlazeném povrchu kovového vzorku „nahmatat atomové hrby“.

Jiné mikroskopy (emisní) ukáží polohy atomů na ostrých hrotech pomocí střel z (iontů), které z atomů vysokým napětím vyletují vyletují jako ze střílen.

Vidět do nitra atomu ovšem nikdy nedokážeme, ať budou naše mikroskopy sebedokonalejší. Proto se musíme spokojit s obrázky, na nichž si atom zjednodušeně znázorňujeme modelem, Pudingový model navrhl britský fyzik Thomson. Atom si představoval jako nepatrnou kuličku kladně nabitého „pudinku“, ve kterém jsou záporné „minihrozinky“ – elektrony.Brzy pokusy ukázaly, že kladný náboj není v atomu rozmazán po celém objemu, ale naopak stěsnán na nepatrné atomové jádro, které je obklopeno elektronovým obalem. Tak přišel na svět planetární model Rutherfordův. Dnes víme, že i ten má daleko k věrnému obrazu atomu, ale přesto ho dodnes v učebnicích najdete, protože pro vysvětlení některých vlastností atomu postačuje.

Atomové jádro není jednolitý celek, ale tvoří ho kladně nabité protony společně s přibližně stejně těžkými, ale elektricky neutrálními neutrony. Elektronový obal vytvářejí záporně nabité elektrony, které jsou téměř dvoutisíckrát lehčí než částice jádra. Záporně nabitých elektronů je v obalu stejný počet, jako kladných protonů v jádře. Atomy se proto navenek často chovají tak, jako by elektrické náboje v sobě neměly.

Atomy téhož prvku mají v jádře stejný počet protonů, ale mohou se lišit počtem neutronů, říkáme, že prvek má různé izotopy. Většina prvků je směsí několika izotopů.

Stříbro, které má 47 protonů v jádře, tvoří zhruba napůl izotop s 60 neutrony v jádře a další izotop s 62 neutrony v jádře. Horní číslo je nukleonové, udává součet protonů a neutronů (společný název nukleony). Dolní číslo je protonové. Rozdíl obou čísel informuje o počtu neutronů. Počet protonů souhlasí i s pořadím prvku v periodické tabulce prvků D. I. Mendělejeva.

I nejlehčí prvek, vodík, má dva izotopy. V přírodě je zdaleka nejvíce zastoupen izotop ČH bez neutronu (lehký vodík) ale nepatrně i izotop ÉH s jedním neutronem (těžký vodík – deuterium, někdy zapisovaný značkou D). Těžká voda D2O je sloučenina kyslíku a těžkého vodíku.