Атоми та молекули

Будова речовини:

Тіла складаються з молекул.

 

Молекули - з атомів.

 

Атоми - з ядра, протонів і нейронів.

 

  

 

Цікаво знати

За Демокрітом, вся природа складається з атомів, найдрібніших часток речовини, які спочивають чи рухаються в абсолютно пустому просторі.

 

Але для давніх греків питання про фізичну реальність "атомів та порожнечі" було важким для осмислення. В якому розумінні можна було говорити про реальність пустоти, якщо вона, не маючи матерії, не може мати ніяких фізичних властивостей? Тому ідеї Демокріта не могли служити задовільною основою теорії речовини.

 

Через покоління після Демокріта, Платон запропонував своє рішення цієї проблеми: «найдрібніші частки належать не царству матерії, а царству геометрії; вони являють собою різні тілесні геометричні фігури, обмежені плоскими трикутниками».

 

Відеотека

Переглянути матеріали за темою у відеоформаті.

 

 

  

 

А́том  — найменша, електронейтральна, частинка.

А́том складається з  атомного ядра й електронів.

Всі тіла навколо нас складаються з атомів, які поєднуються у молекули.

Молекула складається з атомів.

 

АТОМИ
 

Тіла складаються з речовини. Питання про будову речовини цікавило вчених ще з далекої давнини.


Одні вчені вважали, що речовину можна ділити на менші частини нескінченно. Наприклад, казали вони, краплю води можна дробити скільки завгодно, але 
найдрібніші краплі все одно залишаються краплями води! І межі такому поділові не видно, із чого ці вчені робили висновок, що її взагалі немає.


Інші ж учені, серед яких був давньогрецький філософ Демокріт, що жив у V-му столітті до нашої ери, виявили більшу проникливість. Демокріт стверджував, що речовина складається з крихітних неподільних частинок, настільки малих, що їх навіть не видно. Наприклад, вода, висихаючи, не зникає, а дробиться на найменші частинки, які не можна побачити оком.
Демокріт назвав неподільні частинки речовини «атомами».


Так Демокріт, випереджаючи свій час на тисячоліття,  висловив геніальну думку: існуватиможе навіть те, що не можна побачити оком! Своє припущення про будову речовини Демокріт виразив знаменитими словами: «у світі є лише атоми та порожнеча».


Але тільки через дві з половиною тисячі років, у XIX-му  столітті, учені одержали на дослідах перші підтвердження атомної будови речовини.

Схематичне зображення планетарної моделі атома,
запропонованої Резерфордом.

Всі тіла навколо нас складаються з атомів.
З атомів складаються й наші власні тіла!

 

Найлегший атом — атом Гідроґену (атом водню, що входить до молекули води).

Маси всіх атомів приблизно кратні масі атома Гідроґену.

 

Наприклад, маса атома Гелію в 4 рази більша за масу атома Гідроґену, а маса атома Карбону приблизно у 12 разів більша за масу атома Гідроґену.

 

За атомну одиницю маси (а.о.м.) прийнято 1/12 маси атома Карбону.
Наприклад, маса атома Гідроґену дорівнює 1а.о.м., 
маса атома Гелію — 4а.о.м.,
маса атома Оксиґену — 16а.о.м.,
а маса атома Феруму – 56а.о.м.

 
БУДОВА АТОМА
 

На початку XX-­го століття вчені змогли проникнути й усередину атома.


Англійський учений Ернест Резерфорд припустив, що всередині атома є крихітне ядро,  у якому зосереджено практично всю масу атома. Розрахунки, зроблені Резерфордом, показали, що розміри ядра приблизно в сто тисяч разів менші від розмірів атома. Тобто, якщо атом збільшити до розмірів циркової арени, то ядро було б «маковим зернятком» посередині арени!


Отож Демокріт, який стверджував, що в природі є тільки атоми та порожнеча, недооцінив «роль» порожнечі: виявилося, що й атоми «наповнені» переважно порожнечею!


Ядро має позитивний електричний заряд, а навколо ядра рухаються дуже легкі негативно заряджені частинки — електрони. Це нагадує Сонячну систему. Подібність атома до Сонячної системи посилюється й тим, що майже вся маса Сонячної системи зосереджена в Сонці: маса всіх планет, разом узятих, складає близько однієї тисячної частки маси Сонця. Виходячи з цього, Резерфорд запропонував «планетарну» модель атома.

 

Отже, виявилося, що атом є подільним: він складається з атомного ядра й електронів. Відразу ж виникло запитання: а чи є неподільним атомне ядро?

 

У подальших дослідах (зокрема, проведених тим самим Резерфордом) з’ясувалося, що ядро атома складається з частинок двох типів — позитивно заряджених протонів і нейтронів, які не мають електронного заряду.

 

У другій половині XX-­го століття вчені відкрили, що протон і нейтрон — також складені частинки! Докладніше про це ви теж довідаєтеся з курсу фізики наступних класів.

 

МОЛЕКУЛИ

 

На досить малих відстанях атоми притягуються один  до одного, завдяки чому атоми з’єднуються в молекули.
Так, молекула води складається з одного атома Оксиґену і двох атомів Гідроґену.


Серед величезного різноманіття молекул, побудованих на основі атомів Карбону, є складені з мільйонів атомів! Саме такі молекули входять до складу живих істот, зокрема й нас з вами.

 

Властивості речовини визначає тип її молекул, тому молекула є найдрібнішою частинкою речовини.


Наприклад, вода складається з молекул, до складу яких входять атоми Гідроґену та Оксиґену, але за кімнатної температури вода — рідина, а водень та кисень – гази.
температури вода — рідина, а водень та кисень – гази.

 

Характерною довжиною у світі атомів і молекул є 0,1 нм (нанометр).

Нанометр - одна мільярдна частка метра.


Щоб ви змогли уявити розміри молекул, наведемо таке порівняння. 
В одній чайній ложці води приблизно стільки ж  молекул води, скільки чайних ложок води у Світовому океані (у всіх морях і океанах Землі разом узятих).