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2.2: 원자 구조
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Atomic Structure
 
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2.2: Atomic Structure

2.2: 원자 구조

Overview

All matter is composed of atoms, the smallest individual units of elements. Each atom is made up of three subatomic particles: protons, neutrons, and electrons. Together, these three particles account for the mass and the charge of an atom.

The History of Atomic Theory

The first person to propose that everything on Earth is made up of tiny particles was the Greek philosopher Democritus, around 450 B.C. He used the term atomos, Greek for “indivisible,” from which the modern term “atom” is derived. His idea was not taken seriously at the time, however, and it was many centuries before the concept of the atom would be revived. In the 19th century, John Dalton proposed the atomic theory that is still largely correct today. He put forth five postulates to explain how atoms made up the world around us: (1) all matter is composed of infinitely small particles, or atoms; (2) all atoms of a given element are identical to one another and (3) are different from the atoms of all other elements; (4) two or more elements can combine in a fixed ratio to form a compound; and (5) atoms cannot be created or destroyed in a chemical reaction, but they can be rearranged to form new substances.

Discovering the Subatomic Particles that Make up the Atom

Dalton was only partially correct about the particles that make up matter. While atoms cannot be broken down further by ordinary chemical or physical processes, they are composed of three smaller subatomic particles. The first clue about the subatomic structure came at the end of the 19th century when J.J. Thomson discovered the electron. Scientists knew that the overall charge of an atom was neutral, but Thomson’s “plum pudding model” of the atom attempted to reconcile this new information regarding the existence of a negatively-charged particle, suggesting that electrons were found studded throughout an area of positive charge. Just a few years later, Ernest Rutherford performed an experiment showing that most of an atom’s mass is concentrated in the nucleus, where protons account for an atom’s positive charge, and the tiny negatively-charged electrons make up most of the space outside of the nucleus. This disproved Thomson’s plum pudding model and brought scientists one step closer to the familiar model of the atom we know today. The neutron was discovered later, in 1932, by James Chadwick. This final piece of the puzzle meant that scientists had now accounted for all the mass present in an atom with protons and neutrons, and all of its charge with protons and electrons.

The Structure of an Atom

Protons are found in the nucleus of an atom, have a positive charge, and a mass of one atomic mass unit (AMU) each. The number of protons is equal to the atomic number on the periodic table and determines the identity of the element. Neutrons are also found in the nucleus. They have no charge, but they have the same mass as protons and thus contribute to the atomic mass of an atom. Electrons orbit around the nucleus in clouds. They have a negative charge and negligible mass, so they contribute to the overall charge of an atom, but not to its mass.

개요

모든 물질은 원자, 요소의 가장 작은 개별 단위로 구성되어 있습니다. 각 원자는 양성자, 중성자 및 전자의 세 가지 아원자 입자로 구성됩니다. 이 세 입자는 함께 원자의 질량과 전하를 차지합니다.

원자이론의 역사

지구상의 모든 것이 작은 입자로 구성되어 있음을 제안하는 첫 번째 사람은 기원전 450년 경에 그리스 철학자 민주주의 자 인 민주주의자였습니다. 그는 현대 용어 "원자"가 파생되는 "나눌 수 없는"에 대한 용어 원자,그리스어를 사용했다. 그러나 그의 생각은 당시에는 심각하게 받아들여지지 않았으며, 원자의 개념이 부활하기까지는 수세기가 걸렸다. 19 세기에, 존 달튼은 오늘날 여전히 크게 올바른 원자 이론을 제안했다. 그는 원자가 우리 주변의 세계를 어떻게 구성했는지 설명하기 위해 다섯 가지 자세를 제시했습니다: (1) 모든 물질은 무한히 작은 입자, 또는 원자로 구성됩니다. (2) 주어진 요소의 모든 원자는 서로 동일하며 (3) 다른 모든 요소의 원자와 다릅니다. (4) 두 개 이상의 원소가 고정비율로 결합하여 화합물을 형성할 수 있다. (5) 원자는 화학 반응에서 생성되거나 파괴될 수 없지만 새로운 물질을 형성하도록 재배열할 수 있습니다.

원자를 구성하는 아원자 입자 발견

달튼은 물질을 구성하는 입자에 대해서만 부분적으로 정확했습니다. 원자는 일반적인 화학 적 또는 물리적 과정에 의해 더 세분화 할 수 없지만, 그들은 세 개의 작은 아원자 입자로 구성되어 있습니다. 아원자 구조에 대한 첫 번째 단서는 J.J. 톰슨이 전자를 발견했을 때 19 세기 말에 나왔습니다. 과학자들은 원자의 전반적인 전하가 중립적이라는 것을 알았지만, 톰슨의 "매실 푸딩 모델"은 음전하 입자의 존재에 관한 이 새로운 정보를 조정하려고 시도했으며, 이는 전자가 양전전 영역 전체에 박힌 것으로 나타났습니다. 불과 몇 년 후, 어니스트 러더포드는 원자질량의 대부분이 원자의 양전하를 차지하는 핵에 집중되어 있고, 작은 음전하 전자가 핵 외부의 대부분의 공간을 구성하는 것을 보여주는 실험을 수행했습니다. 이 톰슨의 매화 푸딩 모델을 반증하고 과학자들은 우리가 오늘 알고있는 원자의 익숙한 모델에 한 걸음 더 가까이 가져왔다. 중성자는 1932년 제임스 채드윅에 의해 나중에 발견되었다. 퍼즐의 마지막 조각은 과학자들이 이제 양성자와 중성자와 원자에 존재하는 모든 질량을 차지하고 양성자와 전자와 그 모든 전하를 차지했다는 것을 의미했습니다.

원자의 구조

양성자는 원자의 핵에서 발견되며, 양전하, 1개의 원자 질량 단위(AMU)의 질량을 각각 가지고 있다. 양성자의 수는 주기표의 원자 수와 같으며 요소의 ID를 결정합니다. 중성자는 또한 핵에서 발견된다. 그들은 아무런 요금이 없지만 양성자와 동일한 질량을 가지고 있으므로 원자의 원자 질량에 기여합니다. 전자는 구름의 핵 주위를 돌고 있습니다. 그들은 부정적인 충전과 무시할 질량을 가지고, 그래서 그들은 원자의 전반적인 충전에 기여하지만, 질량에.

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