Atóm: Rozdiel medzi revíziami
Smazaný obsah Přidaný obsah
d revert |
|||
Riadok 54:
== Stavba atómu ==
=== Atómové jadro ===
: ''Hlavný článok o protónoch pozri [[protón]].''<br /> ''Hlavný článok o neutrónoch pozri [[neutrón]].''
Atómové jadro pozostáva z dvoch druhov častíc, z protónov a neutrónov. Počet protónov v jadre sa označuje ako [[protónové číslo]] (''Z''). Určuje príslušnosť atómu k určitému chemickému prvku. Podľa protónového čísla sú prvky zoradené do [[Periodická tabuľka|periodickej tabuľky]]. V prírode sa vyskytujú atómy s protónovým číslom od ''Z'' = 1 ([[vodík]]) po ''Z'' = 92 ([[urán (prvok)|urán]]), umelo sa podarilo vytvoriť transuránové atómové jadrá s protónovým číslom ''Z'' = 118 ([[oganesón]]).
Počet neutrónov v jadrách toho istého prvku môže byť odlišný. Súhrnný počet protónov a neutrónov vyjadruje [[nukleónové číslo]] (''A''). Rozdiel ''A''−''Z'' zodpovedá počtu neutrónov. Vyjadruje ho [[neutrónové číslo]] ''N''. Látka, ktorej atómy sú definované určitým protónovým a nukleónovým číslom, je [[nuklid]]. Pri rôznych počtoch neutrónov vznikajú [[izotop]]y, pozri nižšie.
Protóny a neutróny sú v jadre atómu viazané jadrovými silami, ktoré patria k [[silná interakcia hmotných objektov|silným interakciám]] častíc. Jadrové sily sú veľmi účinné, majú však dosah iba na malé vzdialenosti: Polomer ich účinnosti nepresahuje 4×10<sup>−15</sup> m. Polomer atómového jadra (''R'') je približne 1,2×10<sup>−15</sup> m. Polomer jadra uránu je napríklad 7,4×10<sup>−15</sup> m. Hustota atómových jadier je približne 10<sup>17</sup> kg.m-<sup>3</sup> nezávisle od veľkosti jadra.
Hmotnosť jadra určuje celkovú hmotnosť atómu, pretože hmotnosť elektrónu je zanedbateľná. Hmotnosť atómového jadra je vždy o niečo menšia ako súčet hmotností protónov a neutrónov, ktoré tvoria jadro (defekt hmotnosti). Tento rozdiel je zdrojom väzbovej energie jadra, ktorá určuje stabilitu jadra. Jadrá s počtom neutrónov alebo protónov 2, 8, 14, 20, 28, 50, 82 a 126 ([[magické čísla]]) majú najväčšiu väzbovú energiu, preto sú najstabilnejšie a najčastejšie sa vyskytujú v prírode ([[kozmický výskyt prvkov]]).
=== Elektrónový obal ===
''Hlavný článok o elektrónoch pozri [[elektrón]].''
Elektrónový obal atómu tvoria elektricky záporne nabité elektróny. Počet elektrónov v normálnom atóme sa rovná počtu protónov v jeho jadre, t. j. protónovému číslu ''Z''. V tomto prípade je atóm ako celok elektricky neutrálny. Každý elektrón v obale atómu sa nachádza v určitom energetickom stave, ktorý je určený štyrmi [[kvantové číslo|kvantovými číslami]].
Elektrónový obal určuje jeho chemické i optické vlastnosti. Ak atóm interaguje so žiarením, môže elektrón v jeho obale žiarenie absorbovať a dostať sa tak na vyššiu energetickú hladinu (excitácia). Z vyššej hladiny prejde elektrón takmer ihneď do nižšej hladiny, pričom vyšle [[kvantum]] žiarenia určitej [[vlnová dĺžka|vlnovej dĺžky]] (emisia žiarenia). Frekvenciu absorbovaného i emitovaného žiarenia v pritom určuje rozdiel energií hladín ''ΔE'' podľa vzťahu ''v = ΔE/h'', kde ''h'' je [[Planckova konštanta]]. Ak v určitom prostredí je veľký počet atómov takým spôsobom absorbuje alebo emituje žiarenie s rovnakou frekvenciou, prejaví sa v jeho spektre absorpčná alebo emisná [[spektrálna čiara]]. Z pozorovanej frekvencie spektrálnych čiar možno spätne určiť, medzi ktorými energetickými hladinami a v akých atómoch nastal prechod elektrónov. Ak absorbovaná energia prevýši určitú hraničnú hodnotu, elektrón sa celkom odtrhne od atómu. Ak atóm stratí jeden alebo viac elektrónov, stáva sa ionizovaným. ([[ión (častica)|ión]], [[ionizácia]]). Ak naopak ionizovaný atóm zachytí do svojho obalu voľný elektrón, nastáva rekombinácia atómu. Jednoduchú predstavu štruktúry atómu vyjadruje Bohrov model atómu.
==== Pauliho princíp ====
Podľa [[Wolfgang Pauli|Pauliho]] princípu sa nemôžu v atóme nachádzať dva elektróny v rovnakom energetickom stave, t. j. s rovnakými všetkými kvantovými číslami; aspoň jedným kvantovým číslom sa musia odlišovať. Pauliho princíp súčasne určuje štruktúru elektrónového obalu atómu, pozostávajúcu z viacerých sfér (zodpovedajúcich rôznym hodnotám hlavného kvantového čísla), podsféry (zodpovedajúcich vedľajším kvantovým číslam) a stavov (zodpovedajúcich magnetickým kvantovým číslam), v ktorých sa elektróny môžu nachádzať.
| |||