Атом: интересные факты

А́том (от др.-греч. ἄτομος «неделимый, неразрезаемый») — частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его химических свойств.

Атомы состоят из ядра и электронов (точнее, электронного «облака»). Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Количество нейтронов в ядре может быть разным: от нуля до нескольких десятков. Если число электронов совпадает с числом протонов в ядре, то атом в целом оказывается электрически нейтральным. В противном случае он обладает некоторым положительным или отрицательным зарядом и называется ионом. В некоторых случаях под атомами понимают только электронейтральные системы, в которых заряд ядра равен суммарному заряду электронов, тем самым противопоставляя их электрически заряженным ионам.

Ядро, несущее почти всю (более чем 99,9 %) массу атома, состоит из положительно заряженных протонов и незаряженных нейтронов, связанных между собой при помощи сильного взаимодействия. Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре: число протонов Z соответствует порядковому номеру атома в периодической системе Менделеева и определяет его принадлежность к некоторому химическому элементу, а число нейтронов N — определённому изотопу этого элемента. Единственный стабильный атом, не содержащий нейтронов в ядре — лёгкий водород (протий). Число Z также определяет суммарный положительный электрический заряд (Z×e) атомного ядра и число электронов в нейтральном атоме, задающее его размер.

Атомы различного вида в разных количествах, связанные межатомными связями, образуют молекулы.

## Интересные факты

- Атом состоит из трех частей. Протоны имеют положительный электрический заряд и находятся вместе с нейтронами (без электрического заряда) в ядре каждого атома. Отрицательно заряженные электроны вращаются вокруг ядра.
- Атомы - это мельчайшие частицы, из которых состоят элементы. Каждый элемент содержит разное количество протонов. Например, все атомы водорода содержат один протон, а все атомы углерода - шесть протонов. Некоторые вещества состоят из атомов одного типа (например, золото), в то время как другие вещества состоят из атомов, связанных вместе с образованием соединений (например, хлорид натрия).
- Атомы - это в основном пустое пространство. Ядро атома чрезвычайно плотное и содержит почти всю массу каждого атома. Электроны придают атому очень малую массу (требуется 1836 электронов, чтобы достичь размера протона) и вращаются так далеко от ядра, что каждый атом на 99,9% состоит из пустого пространства. Если бы атом был размером со спортивную арену, ядро было бы размером с горошину. Хотя ядро намного плотнее по сравнению с остальной частью атома, оно тоже состоит в основном из пустого пространства.
- Существует более 100 различных видов атомов. Около 92 из них встречаются в природе, а остальные производятся в лабораториях. Первым новым атомом, созданным человеком, был технеций, который содержит 43 протона. Новые атомы могут быть получены путем добавления большего количества протонов к атомному ядру. Однако эти новые атомы (элементы) нестабильны и мгновенно распадаются на атомы меньшего размера. Обычно мы узнаем о создании нового атома, только идентифицируя атомы меньшего размера в результате этого распада.
- Компоненты атома удерживаются вместе тремя силами. Протоны и нейтроны удерживаются вместе сильными и слабыми ядерными взаимодействиями. Электрическое притяжение удерживает электроны и протоны. В то время как электрическое отталкивание отталкивает протоны друг от друга, притягивающая ядерная сила намного сильнее электрического отталкивания. Сильное взаимодействие, связывающее протоны и нейтроны, в 1038 раз мощнее гравитации, но оно действует на очень небольшом расстоянии, поэтому частицам нужно находиться очень близко друг к другу, чтобы ощутить его действие.
- Слово "атом" происходит от греческого слова, означающего "неразрезаемый" или "неделимый". Название происходит от греческого философа 5 века до н.э. Демокрита, который считал, что материя состоит из частиц, которые невозможно разрезать на более мелкие частицы. Долгое время люди верили, что атомы являются фундаментальной "неразрезаемой" единицей материи. В то время как атомы являются строительными блоками элементов, которые можно разделить на еще более мелкие частицы. Кроме того, ядерное деление и ядерный распад могут расщеплять атомы на более мелкие атомы.
- Атомы очень малы. Средний атом составляет около одной десятой миллиардной доли метра в поперечнике. Самый большой атом (цезий) примерно в девять раз больше самого маленького атома (гелия).
- Хотя атомы являются наименьшей единицей элемента, они состоят из еще более крошечных частиц, называемых кварками и лептонами. Электрон - это лептон. Протоны и нейтроны состоят из трех кварков каждый.
- Наиболее распространенным типом атомов во Вселенной является атом водорода. Почти 74% атомов в галактике Млечный Путь составляют атомы водорода.
- В вашем теле около 7 миллиардов миллиардов миллиардов атомов, но вы заменяете около 98% из них каждый год!
[1]