Osnovna_zgradba

Kaj se boste naučili v tem poglavju?

Spoznali boste osnovno zgradbo atoma, ki je sestavljen iz jedra in elektronske ovojnice. Naučili se boste, da so elektroni razporejeni v lupine, in spoznali pojem valenčni elektroni.

Uvod

Atom je sestavljen iz atomskega jedra in elektronske ovojnice. V jedru so protoni in nevtroni, v elektronski ovojnici pa se gibljejo hitri elektroni.

V katerem delu atoma se nahajajo protoni?

Električni naboj delcev

Vsak od delcev v atomu ima določen naboj: proton ima pozitiven naboj 1+, elektron ima negativen naboj 1-, nevtroni pa imajo naboj nič.

Protone označimo s simbolom p⁺, nevtrone pa s simbolom n^o. Elektrone označimo s simbolom e^-.

Število protonov v jedru atoma je enako številu elektronov v elektronski ovojnici. Atom je navzven električno nevtralen.

V preglednici so navedene glavne lastnosti osnovnih delcev v atomu.

osnovni delec	oznaka	električni naboj	razmerje mas	položaj v atomu
proton	p⁺	1+	1	jedro
nevtron	n^o	0	1	jedro
elektron	e^-	1-	1/1836	elektronska ovojnica

Kakšen električni naboj nosita proton in elektron?

Zgradba atoma helija

V jedru na primer atoma elementa helija sta dva protona in dva nevtrona, v elektronski ovojnici pa se gibljeta dva elektrona.

Koliko protonov in elektronov ima atom helija?

Preverite razumevanje

Poglejte si še enkrat prejšnjo animacijo in izberite napačno trditev za primer atoma helija.

	V jedru atoma helija sta dva protona.
	V elektronski ovojnici tega atoma sta dva elektrona.
	Elektroni imajo pozitiven električni naboj.
	V jedru atoma helija sta tudi dva nevtrona.

Atom natrija

Atom elementa natrija ima v jedru enajst protonov.

Koliko elektronov mora biti v elektronski ovojnici tega atoma, da bo navzven električno nevtralen?

	10
	11
	12
	13

Preverite razumevanje

Dopolnite besedilo.

Atom kisika ima v jedru protonov. Ker je navzven električno nevtralen, mora imeti v ovojnici 8 elektronov. Atom fosforja ima npr. v jedru 15 protonov in zato v elektronski ovojnici elektronov.

Vrstno in masno število

Število protonov v jedru imenujemo vrstno število oziroma atomsko število elementa in ga označimo s črko Z levo spodaj pri simbolu za element. Atomsko število je hkrati enako tudi številu elektronov, ki jih ima atom v elektronski ovojnici, saj je atom navzven električno nevtralen.

Skupno število protonov in nevtronov v jedru imenujemo masno število atoma A. Zapišemo ga s številko levo zgoraj pri simbolu za element.

Kako izračunamo masno število atoma?

Poiščite odgovor

Koliko protonov in nevtronov je v atomu litija z vrstnim številom 3 in masnim številom 7?

	Trije protoni in trije nevtroni.
	Trije protoni in pet nevtronov.
	Trije protoni in štirje nevtroni.
	Dva protona in trije nevtroni.

Lupine

Elektroni se gibljejo okrog atomskega jedra. Načeloma so lahko kjerkoli. Znanstveniki lahko samo približno napovejo področja v elektronski ovojnici, kjer je najverjetneje, da najdemo elektrone. Tem področjem pravimo lupine. Vseh lupin je sedem: prva je najbližje jedru atoma, sedma pa je od njega najbolj oddaljena. Lupine so na slikah označene s temno modro barvo.

Kako rečemo področjem v elektronski ovojnici, kjer je najbolj verjetno, da najdemo elektrone?

Zgodovina

Angleški znanstvenik Joseph John Thomson (1856-1940) je leta 1897 raziskal elektrone kot prve izmed osnovnih delcev v atomu. Za svoje odkritje je leta 1906 prejel Nobelovo nagrado.

Sklepal je, da so vsi atomi sestavljeni iz osnovnih delcev z nasprotnim nabojem. V tem času je bil model atoma naslednji: pozitiven naboj je po celem atomu v obliki krogle enakomerno porazdeljen, elektroni pa se nahajajo v njem kot “rozine v potici”. Fotografija: Wikipedia.

Katerega leta so bili odkriti elektroni?

Lupine so energijski nivoji

V posamezni lupini je lahko le točno določeno število elektronov. V prvi lupini sta lahko le dva elektrona. Če ima atom več kot dva elektrona, se z elektroni polni druga lupina. V drugi lupini je lahko največ osem elektronov, in v tretji osem.

Lupinam rečemo tudi energijski nivoji. Najnižjo energijo imajo elektroni v prvi lupini, ker so najbližje jedru.

Koliko elektronov je največ lahko v prvi lupini?

Valenčni elektroni

Naslednja animacija bo model elektronske ovojnice atomov helija, kisika in magnezija. Skrajšano lahko zapišemo število elektronov v lupinah atomov s številko; z vejico ločimo število elektronov v posameznih lupinah. Takšni razporeditvi rečemo tudi elektronska konfiguracija.

Zapis Mg 2,8,2 tako pomeni, da gre za atom elementa magnezija, ki ima v prvi lupini 2 elektrona, v drugi 8 (prvi dve lupini sta polni), in v tretji dva elektrona.

Elektrone, ki se nahajajo v najbolj oddaljeni lupini, imenujemo zunanji oziroma valenčni elektroni. Atomi se med seboj povezujejo s pomočjo zunanjih elektronov.

Kako imenujemo elektrone v najbolj oddaljeni lupini?

Preverite razumevanje

Poiščite napačno trditev.

	Elektroni se med seboj odbijajo.
	Število elektronov v elektronski ovojnici je enako številu protonov v jedru atoma.
	V drugi lupini je lahko največ pet elektronov.
	H 1 in He 2 je skrajšan zapis elektronske razporeditve v atomu vodika in helija.

Preverite razumevanje

Poiščite pravilno trditev.

	Obstajajo samo trije elementi, kjer se v atomih polni le prva lupina.
	Atom vodika ima dva elektrona v prvi lupini.
	Li 2,1 ima tri elektrone v zunanji lupini.
	Atom helija ima polno prvo lupino, ki je hkrati tudi njegova zunanja.

Nekateri atomi so si podobni

V čem so si podobni atomi Be 2,2; Mg 2,8,2 in Ca 2,8,8,2?

	Vsi razen magnezija imajo polno zunanjo lupino.
	Vsi trije imajo po dve lupini v elektronski ovojnici atomov.
	Vsi trije imajo po dva elektrona v zunanji lupini.
	Vsi trije imajo samo en valenčni elektron.

	atomskem jedru
	elektronski ovojnici
	posebnem območju izven atoma
	v večini atomov ni elektronov