[/caption]Wir wissen, dass Atome Teile eines Elements sind, die auf natürliche Weise nicht weiter zerlegt werden können. Aber was ist die Atomstruktur? Das Konzept der Existenz von Atomen wurde erstmals im 6. Jahrhundert v. Chr. Im alten Indien geschrieben. Die Theorie blieb bis ins späte 19. Jahrhundert eine Theorie. Mit der Entwicklung von Mikroskopen und Spektrometern konnten die Wissenschaftler ihre Theorien besser entwickeln und schließlich die kleinräumige Struktur von Elementen beobachten.
Atome bestehen aus drei Teilchen: Protonen, Elektronen und Neutronen. Elektronen sind die kleinsten und leichtesten der drei Teilchen und sie haben eine negative Ladung. Die Protonen sind viel schwerer und größer als Elektronen. Protonen haben eine positive elektrische Ladung. Neutronen sind so groß und massiv wie Protonen, haben aber keine elektrische Ladung. Jedes Atom enthält diese Teilchen in unterschiedlicher Anzahl. Um genau zu verstehen, wie klein ein Atom ist, müssen Sie wissen, dass ein einzelnes Wasserstoffatom 5 x 10 . groß ist-8mm im Durchmesser. Es bräuchte mindestens 60 Millionen Wasserstoffatome, um den Platz eines der Buchstaben auf dieser Seite auszufüllen.
Das einfachste Atom ist das von Wasserstoff: 1 Elektron und ein Proton. In jedem stabilen, neutral geladenen Atom gibt es genau so viele Protonen wie Elektronen. Diese Teilchen arbeiten wie zwei Magnete zusammen, wobei sich die entgegengesetzten elektrischen Ladungen anziehen. Der Grund dafür, dass sie nicht zusammenstoßen, ist, dass sich das Elektron ständig um den Kern dreht (normalerweise eine Proton/Neutron-Kombination, aber Wasserstoff enthält einzigartig keine Neutronen). Die Zentrifugalkraft des Elektrons hält es in konstantem Abstand zum Kern. Tatsächlich ist die Vorstellung, dass sich das Elektron um den Kern dreht, etwas irreführend. Elektronen wirken wie Wellen. So sieht man sie auf einem Spektrometer. Es ist nur einfacher, sie sich als herumzuwirbeln vorzustellen.
Atome können eine elektrische Ladung haben, positiv oder negativ. Dies geschieht, wenn ein Atom Elektronen aufnimmt oder verliert. Die Anzahl der Protonen in einem Atom ändert sich nie. Mehr Elektronen bedeuten eine negative Ladung und weniger eine positive Ladung. Sobald ein Atom eine elektrische Ladung hat, wird es Ion genannt. In einem Ion ändern sich die Ordnungszahl und die Atommasse nicht vom Original. Wenn ein Atom Neutronen aufnimmt oder verliert, wird es zu einem Isotop. Erinnern Sie sich an das Wasserstoffatom, das ich bereits erwähnt habe. An seinem Proton war kein Neutron befestigt. Wenn es ein Neutron gewinnt, wird es zu einem Isotop namens Deuterium. Da die Atommasse die Summe der Protonen und Neutronen ist, hätte ein Isotop eine andere Atommasse, aber dieselbe Ordnungszahl wie das ursprüngliche Atom.
Okay, das ist eine sehr einfache Wiedergabe der Atomstruktur. Die University of Colorado hat eine interessante Website, die Ihnen dabei hilft komplexere Versionen von Atomen verstehen . Hier bei Universe Today haben wir einen großartigen Artikel über die vielen theoretisierten Atommodelle. Wir haben über Ionen gesprochen. Astronomy Cast bietet eine gute Folge über interstellare Reisen mit Ionenantrieb .
Quellen:
Wikipedia
GSU Hyperphysik