La al ni konata stabila masohava materio konsistas precipe el atomoj, kiuj laŭ la ideo de antikvaj grekaj filozofoj estas la nedivideblaj plej malgrandaj eroj de la materio.

Nur en la 20a jarcento oni povis eksperimente pruvi la ekziston kaj internan strukturon de tiuj atomoj kaj eltrovis, ke ili konsistas el pli malgrandaj eroj de tri specoj. Protonoj kun pozitiva elektra ŝargo, elektronoj kun negativa elektra ŝargo kaj neŭtrono sen elektra ŝargo.

Protonoj kaj neŭtronoj kune formas la nukleon (la centron) de la atomo. Dum la elektronoj okupas pli vastan spacon ĉirkaŭ tiu centro. La konsisto de la atomoj estas grave influita de la elektromagneta forto, kiu la elektronojn altiras al la pozitive ŝargita nukleo unuflanke sed distancigas ilin unu de la alia aliflanke.

Ĉiu nukleo kun pli ol unu protono (t.e. hidrogeno) bezonas neŭtronojn por kunteniĝi. La pozitive ŝargitaj protonoj aliokaze dispuŝiĝus pro sia komuna pozitiva ŝargo. La forton, kiu kuntenas la nukleon oni nomas forta nuklea forto aŭ forta interago, ĉar ĝi en tre malgranda distanco estas multe pli forta ol la elektromagneta forto.

Ĉio ĉi, pri la konsisto kaj la fenomenoj okazantaj ene de atomoj estas temo de atomfiziko. Sed aliflanke la atomoj konsistigas la ĥemiajn elementojn: ĉiu elemento estas karakterizita de la nombro de protonoj, kiujn havas ĝiaj atomoj.

Neŭtralaj atomoj havas sammulte da protonoj kaj elektronoj tiel, ke la ŝargoj egaliĝas. Atomoj povas altiri pliajn elektronojn kaj ekhavi negativan ŝargon aŭ perdi elektronojn kaj ekhavi pozitivan ŝargon. Tiajn ŝargitajn atomojn oni nomas jonoj. Pozitiva jono estas katjono kaj negativa anjono. (Cetere ankaŭ kombinaĵoj de pluraj atomoj povas havi suman ŝargon kaj do esti jonoj.)

Atomoj kombiniĝas al la diversaj substancoj de la materio pere de elektromagnetaj fortoj efikantaj inter ili. Tiuj fortoj estas difinitaj per la distribuo de la elektronoj.

evoluo de la atommodelo

La atommodelo evoluiĝis kun la progreso de la scienco ekde la antikvo ĝis nuntempo.1

  • Leŭkipo, Demokrito (ĉ. 500 va.K.): ĉiuj substancoj konsistas el difinitaj plej malgrandaj eroj, la atomoj (t.e. “nedivideblaĵoj”)
  • Dalton (1803): atomhipotezo: materio konsistas el plej malgrandaj globformaj eroj, la nedivideblaj atomoj kiuj estas nek kreeblaj nek detrueblaj; ĉiuj atomoj de ĥemia elemento egalas unu al la alia diferencantaj nur per maso de alielementaj atomoj; atomoj povas ĥemie interligiĝi kaj malligiĝi…
  • Joseph John Thomson (1903): atomo konsistas el egale distribuita pozitiva ŝargo kaj negative ŝargitaj elektronoj (kiel kuko kun sekvinberoj)
  • Ernest Rutherford, Niels Bohr (1913): atomo konsistas el pozitive ŝargita centra nukleo portanta preskaŭ la tutan mason kaj ĉirkaŭaĵo en kiu la negativaj elektronoj ĉirkaŭiras sur diskretaj orbitoj.
  • 1928: orbitalmodelo: la orbitaloj de elektronoj kiel solvoj de la ekvacio de Schrödinger priskribas probablecojn pri kie elektronoj povas troviĝi

fontoj

  1. (de) Atommodell ↩