Make your own free website on Tripod.com

ATOM (gr~.atomos-nevidljiv)

Najsitnija ~estica, koja se hemijskim putem ne mo`e dalje rastaviti i zato slu`i u hemiji kao onovna jedinica. God. 1808. postavio je Dalton atomsku teoriju materije,koja se temelji na ovim tvrdnjama: 1. sva materija izgra|ena je od atoma; 2. svi atomi nekog hemijskog elementa imaju jednaku te`inu, koja je karakteristi~na za taj element; 3. najsitniji sastavni dijelovi hemijskih spojeva su molekule, tvorevine sastavljene od odre|enog broja atoma jednog ili vi{e elemenata.Daltonova teotija ispravno tuma~i sve empirijske zakone hemije, iako otkri}a XX st. upotpunila i iznijela Daltonovuklasi~nu predo|bu o atomu.

modeli atoma.bmp (1040130 bytes)

I. iz dotada eksperimentalnih nalaza N. Bohr je 1913 dao ovu sliku o atomu: atom je gra|en sli~no Sun~vom planetnom sisteme. Gotovo sva masa atoma koncentrisana je u elektri~ki pozitivno nabijenoj atomskoj jezgri promjera 10-13 cm. Oko nje kru`e u razli~itim daljinama (10-8 cm) negativno nabijeni elektroni. Elektri~ki naboj atomske jezgre Z elementarnih naboja elektrona sa suprotnim predznakom. Z je ujedno rednog broja hemijskog elementa u Mendeljejevljevu periodskom sistemu kr}ese Z = 1 (vodik, hem.simbol H) do Z = 92 (Uran, U). U stabilnu stanju atom je elektri~ni neutralan, te je broj vezanih za jezgru jednak Z. Kad se ta jednakost poremeti, a. prelazi u ion. Elektroni su nosioci hemijskih svojstava materije. Prema Bohrovoj kvartnoj mehanici oni se mogu kretati samo po odre|enim disketnim, t. zv. kvartnim stazama oko jezgre.Prema Pauliu (1924) najvi{e se dva elektrona mogu nalaziti u jednoj stazi. U svakoj stazi - tih staza ima beskona~an niz – ima elektron posve odre|enu energiju. Na j. stazi odgovara najmanja enegija. Op}enito ima vi{e staza s jednakom energijom.Ako je atom u stabilnu stanju, svi njegovi elektroni (Z) razmje{teni su po stazama najmanje energije, koje jo{ dopu{ta Paulijev princip. Skup elektrona, koji prtpuno pupunjavaju sve staze odre|ena energije, tvori zatvorenu elektronsku ljusku.Elementi ,kod kojih su elektroni poredani u zatvorenim ljuskama, hem. su najstabilniji, a elementi sa djelimi~no popunjenim ljuskama pokazuje ve~i hem. afinitet.Vanjskim uticajima (npr. grijanjem) mo`emo prebaciti jedan ili vi{e elektrona u staze sa vi{am energijom.Odatle oni "ska~u" nazad u stabilnu stazi i pri tome emitiraju kvante svijetlosti frekvencije jednake razlici po~etne i kona~ne energije podijeljene s Planncovom kontrastom.Valna mehanika ( De Broglie, Heisenberg, Schrodinger, 1924-25), odbacuju~i neke od zornih mehani~kih predod`i o elementarnim ~esticama, pretvorila je Borhovu teoriju u logi~ki zaokru`enu sredinu, koja vjerno tuma~i obilje zakona hemije i spektralne analize.

atom vode.bmp (220278 bytes)

II. Suvremana slika o atomskoj jezgri nastala je nakako istodobno sa otkri~em neutrona 1934. Prema Heisenbergu i Ivanjenku (1932) atomska jezgra sastavljena je ud nukleona,t. j. od elektri~ki pozitivno nabijenih protona (Z = 1),1836 puta te`ih od elektrona,i od pribli`no isto tako te{kih elektri~ni neutralnih ~estica neutrona.Proton je jezgra atoma vodika.Jezgra, koja se sastoji od Z protona N neutrona, pripada elelmentu X s rednim br. Zi ima atomsku te`nju A = Z + N. Ozna~uje se simbolom zXA. Jezgre s istim brojem protona (Z) i razli~itim brojem neutrona (N) pripadaju istom elementu.To su njegovi izotopi. Sile , koje dr`e na okupe nukleone u jezgri, znatno su intenzivnije od elektri~kih sila, ali su kra}eg dosega (oko 10-13 cm).Zovu se nuklearne sile i imaju jo{ mnoga nerazja{njena svojstva.Prilikom spajanja slobodnih nukleona u jezgri,osloba|aju se ogromne energije u vidu brzih alfa-~estica, gama-zraka i dr. ~estica. Ove su energije milijun puta i vi{e puta ve~e od energija,koje nastaju promjenama u elektronovim ljuskama.Istra`ivanja posljednih decenija pokazala su, da struktura atomskih jezgri ima mnogo sli~nosti s elektronskim ljuskama atoma,te da se jezgre mogu pretvarati jedne u druge spontano (v. Radioaktivnost) ili umjetnim sredstvima (bombardiranjem pomo}u ~estica ubrazanih u akceleratorima visoke energije). "Alhemija" tih nuklearnih reakcija razvila se u samostalnu nauku, nuklearnu fiziku.Kod vodikove bombe sa oko 600 puta razornijim djelovanjem od uranove bombe iskori{}uje se energija,koja se dobiva spajanjem razli~itih izotopa vodika u jezgru helija.