Άτομο και υποατομικά σωματίδια: ένα ασύλληπτα μικρό σύμπαν

Εξερευνήσαμε ήδη τις βασικές έννοιες για τα άτομα, τα μόρια και τα ιόντα – τους θεμελιώδεις λίθους της ύλης. Αλλά τι συμβαίνει αν κάνουμε μια ακόμη πιο βαθιά κατάδυση; Τι βρίσκεται μέσα σε ένα άτομο;
Κάθε άτομο μοιάζει με ένα μικροσκοπικό ηλιακό σύστημα, γεμάτο με ακόμη μικρότερους “κατοίκους”: τα υποατομικά σωματίδια. Αυτά τα σωματίδια είναι οι πραγματικοί αρχιτέκτονες όλης της ύλης που γνωρίζουμε.
Σε αυτό το άρθρο, θα εξερευνήσουμε το λεγόμενο “Σύμπαν του Ατόμου”. Θα γνωρίσουμε τον πυκνό και ισχυρό πυρήνα που φιλοξενεί τα πρωτόνια και τα νετρόνια. Θα ανακαλύψουμε τα ηλεκτρόνια, τα ευκίνητα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια που περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα με τεράστιες ταχύτητες, καθορίζοντας τις χημικές συμπεριφορές των ατόμων.
Έχουμε ήδη βγει πέρα από τα όρια της απλής χημείας μπαίνοντας στον συναρπαστικό κόσμο της ατομικής και πυρηνικής φυσικής!
ΨΗΦΙΑΚΟ ΣΧΟΛΙΚΟ ΒΙΒΛΙΟ
2.9 Υποατομικά Σωματίδια – Ιόντα (ebooks.edu.gr) (Β’ Γυμνασίου)
1.3 Δομικά σωματίδια της ύλης — Δομή ατόμου — Ατομικός αριθμός — Μαζικός αριθμός — Ισότοπα (Α’ Λυκείου)
Η ΘΕΩΡΙΑ ΣΥΝΟΠΤΙΚΑ
Όπως έχεις ήδη μάθει η έννοια «άτομο» εμφανίστηκε τον 5ο π.Χ. αιώνα, από δύο Έλληνες φιλοσόφους, τον Δημόκριτο και τον Λεύκιππο. Σύμφωνα με τη θεωρία τους, όλα τα υλικά αποτελούνται από πολύ μικρά σωματίδια, που δεν τέμνονται παραπέρα, τα άτομα.
Σήμερα γνωρίζουμε πως ‑πράγματι- η ύλη αποτελείται από άτομα. Γνωρίζουμε επίσης πως κι αυτά ακόμη μπορούν να διασπαστούν σε μικρότερα σωματίδα, κι έτσι, είμαστε αναγκασμένοι να ορίσουμε το άτομο με διαφορετικό τρόπο.
Άτομο
Είναι το μικρότερο σωματίδιο ενός χημικού στοιχείου, το οποίο διατηρεί τις χημικές ιδιότητες του στοιχείου. Ουσιαστικά πρόκειται για το μικρότερο σωματίδιο ενός στοιχείου που μπορεί να πάρει μέρος σε μία χημική αντίδραση.
Τα υποατομικά σωματίδια, στο επίπεδο που διδάσκονται στην χημεία της Β’ Γυμνασίου, καταγράφονται συνοπτικά στον παραπάνω πίνακα.
Σωματίδια | Σύμβολο | Μάζα | Ηλεκτρικό φορτίο |
---|---|---|---|
Πρωτόνιο | p | 1,67 x10-24gr | +1 |
Νετρόνιο | n | 1,67 x10-24gr | 0 |
Ηλεκτρόνιο | e | 9,11×10-28gr | -1 |
ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΕΙΣ
Για την κατανόηση της δομής του ατόμου και των υποατομικών σωματιδίων, πολύ χρήσιμες είναι οι παρακάτω προσομοιώσεις από το PhET.