원자란 무엇입니까?

원자가 무엇인지, 각 부분이 어떻게 구성되어 있는지 설명합니다. 또한, 그것의 역사, 그것에 관한 연구, 그리고 분자가 무엇인지.


원자는 아원자 입자로 구성됩니다.

원자란 무엇입니까?

물질을 구성하는 가장 작은 단위를 원자라고 합니다 .

원 자라는 단어는 고대 그리스어( atomon , “나누지 않음”) 에서 유래되었으며 사물의 구성, 즉 우주의 기본 입자에 대해 이론화하기 위해 최초의 철학자들에 의해 만들어 졌습니다 . 그 이후로 원자 모델 의 출현과 함께 우리가 상상하는 방식은 엄청나게 다양해졌습니다. 하나의 원자 모델이 오늘날 우리가 사용하는 모델에 도달할 때까지 수세기에 걸쳐 이전 모델을 계승했기 때문입니다.

원자는 자신이 구성하는 화학 원소 의 특성을 가지며 , 차례로 원소는 주기율표 의 원자 번호 , 전자 구성 및 화학적 특성 에 따라 구성되고 분류됩니다  .

동일한 화학 원소는 원자 질량은 다르지만 동일한 원자 번호( 원소의 각 원자가 가지고 있는 양성자 의 수)가 동일한 클래스의 서로 다른 원자로 구성될 수 있습니다.

예를 들어 같은 원소라도 중성자 수가 다른 서로 다른 원자가 있는데 이를 동위원소라고 하는데, 대표적인 경우가 탄소원소의 동위원소( 12C , 13C , 14C )이다. 그런 다음 각 원자는 양성자 수에 따라 동일한 화학 원소에 속하거나 속하지 않으므로 양성자 수가 동일한 원자는 동일한 화학 원소에 속합니다.

원자는 어떻게 구성되어 있나요?

원자는 핵과 그 주위에 있는 하나 이상의 전자(음전하를 띤)로 구성됩니다. 핵은 양성자와 중성자라는 입자로 구성되어 있습니다. 양성자는 양전하를 띠고 중성자는 중성을 띤다. 양성자와 중성자의 집합을 핵자라고 합니다.

양성자와 전자는 전자기력 (전하를 띤 입자와 전기장과 자기장의 상호작용)에 의해 서로 끌어당겨지고, 양성자와 중성자는 핵력(원자핵을 구성하는 입자만이 받는 힘)에 의해 서로 끌어당깁니다. ).

원자는 어떻게 결합하나요?

원자는 서로 결합하여 화학 결합을 형성할 수 있는데, 이는 어떤 방식으로든 전자를 공유할 때 발생합니다. 화학 결합은 공유 결합 , 이온 결합 , 금속 결합 일 수 있으며 이는 공유 결합 분자 화합물, 이온 네트워크 또는 금속 화합물을 생성합니다(어떤 화학 결합도 절대적으로 공유 결합이거나 이온이 아니라는 점을 명확히 하는 것이 중요하지만). 이러한 방식으로 원자는 결합하여 물 과 같은 단순한 분자를 형성할 수 있을 뿐만 아니라 단백질 , DNA , RNA 와 같은 복잡한 거대분자를 형성할 수도 있습니다 .

원자는 입자의 구성으로 인해 서로 구별되지만 동일한 원소의 모든 원자는 정확히 동일하다는 것도 사실입니다. 태양 의 수소 원자는 우리 몸을 구성하는 원자와 동일하고 탄소는 개의 몸에 있는 원자는 다이아몬드를 구성하는 원자와 동일합니다. 차이점은 원자가 결합되어 생명체 의 기관과 기관 시스템을 구성하는 다양한 화학 화합물, 산업 에서 생성되는 물질 , 우주를 구성하는 모든 물질을 구성하는 방식에 있습니다 .

도움이 될 수 있습니다: 러더퍼드 원자 모델

원자의 부분


궤도는 핵 주위의 각 전자를 찾을 확률입니다.
원자는 두 가지 필수 부분으로 구성됩니다.

  • 핵. 원자 질량의 약 99.94%가 핵에 집중되어 있으며, 여기서 양성자와 중성자(함께 “핵자”라고 함)는 강력한 핵력에 의해 결합되어 양성자가 서로 반발하는 것을 방지합니다. 같은 전기요금.
  • 원자 궤도. 궤도 는 원자핵을 둘러싼 공간 영역을 설명합니다.전자를 찾는 확률은 매우 높습니다. 이 영역은 고정 슈뢰딩거 방정식을 풀어 얻은 결과로 얻은 다양한 모양을 갖습니다. 에르빈 슈뢰딩거(Erwin Schrödinger)는 전자와 같은 아원자 입자의 진화를 계산하기 위해 1925년에 이 방정식을 개발한 오스트리아 과학자였습니다. 따라서 전자는 핵 주위에 일종의 “구름”을 형성하며 이는 원자 궤도의 모양으로 표시됩니다. 반면, 각 원자 궤도는 전자의 특정 에너지 값에 해당하므로 에너지 값에 따라 구성됩니다. 다음 그림은 첫 번째 원자 궤도의 모양을 보여줍니다.

원자의 역사


1773년 앙투안 드 라부아지에는 질량 보존의 법칙을 가정했습니다.
원자의 존재에 대한 아이디어를 공식화 한 최초의 사람은 순전히 상상의 추측을 기반으로 한 그리스 철학자 데모크리토스(기원전 5~6세기)였습니다(당시 과학이 이해한 대로).

그의 연구는 레우키포스(Leucippus)와 에피쿠로스(Epicurus)와 같은 후기 철학자들에 의해 채택되었지만, 모든 것을 신에게 돌리는 창조론적 세계 설명에 가려져 중세 시대 에는 무시되었습니다.

우리는 1773년 프랑스 화학자 앙투안 드 라부아지에(Antoine de Lavoisier)가 물질의 생성도 파괴도 아닌(변형만 가능) 이론이나 질량 보존의 법칙을 가정할 때 까지 기다려야 했습니다 . 이를 통해 John Dalton은 1804년에 첫 번째 이론을 공식화할 수 있었습니다. 원자.

역대 물리학 및 화학 학자들은 그의 연구에서 영감을 받아 물질의 기본 입자를 이해하기 위한 더 좋고 더 복잡한 시스템을 제안했습니다. 그 후 오늘날 가장 많이 사용되는 원자 모델에 도달할 때까지 새로운 원자 모델이 제안되었습니다.

현재 받아들여지는 구조는 닐스 보어, 슈뢰딩거, 하이젠베르크의 공식과 함께 1911년 러더퍼드의 실험 에서 파생된 구조입니다.

분자


분자는 두 개 이상의 원자가 결합되어 더 복잡한 구조를 형성함으로써 형성됩니다.
분자는 더 복잡하고 전기적으로 중성인 구조를 형성하기 위해 화학 결합을 통해 두 개 이상의 원자가 결합된 것 입니다. 화학 결합은 공유 결합일 수도 있고 이온 결합일 수도 있습니다.

분자는 산소 분자(O 2 ) 와 같은 동일한 화학 원소의 원자로 구성되거나 포도당 분자와 같은 다른 화학 원소의 원자로 구성될 수 있습니다. 헬륨(He)과 같은 단원자 가스도 분자로 간주됩니다.

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