โลกมีความสวยงาม อะตอม

อะตอมคือส่วนที่เล็กที่สุดซึ่งแบ่งแยกไม่ได้ทางเคมีขององค์ประกอบทางเคมี ซึ่งเป็นพาหะของคุณสมบัติของมัน อะตอมประกอบด้วยอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอม ซึ่งจะประกอบด้วยนิวตรอนที่ไม่มีประจุ เช่นเดียวกับโปรตอนที่มีประจุบวก ถ้าจำนวนอิเล็กตรอนและโปรตอนเท่ากัน แสดงว่าอะตอมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า มิฉะนั้นจะมีประจุลบหรือบวก ในกรณีนี้เรียกว่าไอออน

อะตอมถูกจำแนกตามจำนวนนิวตรอนและโปรตอนในนิวเคลียส: จำนวนนิวตรอนกำหนดว่ามันเป็นของไอโซโทปขององค์ประกอบทางเคมีจำนวนโปรตอน - โดยตรงกับองค์ประกอบนี้ อะตอม ประเภทต่างๆในปริมาณต่าง ๆ ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยพันธะระหว่างอะตอมบางอะตอมจะก่อตัวเป็นโมเลกุล

แนวคิดเรื่องอะตอมได้รับการกำหนดขึ้นครั้งแรกโดยนักปรัชญาชาวกรีกโบราณและอินเดียโบราณ ใน XVII และ ศตวรรษที่สิบแปดนักเคมีสามารถยืนยันสมมติฐานนี้ได้ว่าสารบางชนิดไม่สามารถถูกสลายเป็นองค์ประกอบขนาดเล็กในภายหลังโดยใช้วิธีพิเศษ วิธีการทางเคมี, ทดลอง แต่ใน ปลาย XIXและต้นศตวรรษที่ 20 นักฟิสิกส์ได้ค้นพบอนุภาคย่อยของอะตอม หลังจากนั้นก็เห็นได้ชัดว่าอะตอมนั้นไม่ใช่ “อนุภาคที่แบ่งแยกไม่ได้” จริงๆ ในปี พ.ศ. 2403 การประชุมนักเคมีระดับนานาชาติจัดขึ้นที่เมืองคาร์ลสรูเฮอในประเทศเยอรมนี ซึ่งมีการตัดสินใจหลายครั้งเกี่ยวกับคำจำกัดความของแนวคิดของอะตอมและโมเลกุล เป็นผลให้อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสารที่ซับซ้อนและเรียบง่าย

แบบจำลองอะตอม

แบบจำลองอะตอมของทอมสัน เขาเสนอให้พิจารณาอะตอมว่าเป็นวัตถุที่มีประจุบวกซึ่งมีอิเล็กตรอนอยู่ ในที่สุดสมมติฐานนี้ก็ถูกหักล้างโดยนักวิทยาศาสตร์ชื่อดังรัทเธอร์ฟอร์ดหลังจากทำการทดลองอันโด่งดังของเขาซึ่งเขากระเจิงอนุภาคแอลฟา

ชิ้นส่วนของเรื่อง นักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกโบราณ Democritus เชื่อว่าคุณสมบัติของสารสามารถกำหนดได้จากมวลรูปร่างและลักษณะที่คล้ายกันของอะตอมที่ประกอบด้วย ตัวอย่างเช่นไฟมีอะตอมแหลมคมซึ่งเป็นผลมาจากการที่มันสามารถเผาไหม้ได้และในวัตถุที่เป็นของแข็งพวกมันจะหยาบซึ่งเป็นสาเหตุที่พวกมันเกาะติดกันอย่างแน่นหนาในน้ำพวกมันจะเรียบและดังนั้นจึงสามารถไหลได้ ประชาธิปัตย์ก็เชื่อเช่นนั้น จิตวิญญาณของมนุษย์ประกอบด้วยอะตอม

แบบจำลองอะตอมของดาวเคราะห์ยุคแรกๆ ของนางาโอกะ นักฟิสิกส์จากประเทศญี่ปุ่น Hantaro Nagaoka ในปี 1904 ได้เสนอแบบจำลองของอะตอมดังกล่าว ซึ่งสร้างขึ้นโดยการเปรียบเทียบโดยตรงกับดาวเสาร์ ในแบบจำลองนี้ อิเล็กตรอนหมุนรอบนิวเคลียสบวกเล็กๆ ในวงโคจรและรวมตัวกันเป็นวงแหวน แต่โมเดลนี้ผิด

แบบจำลองอะตอมของดาวเคราะห์บอร์-รัทเทอร์ฟอร์ด Ernest Rutherford ทำการทดลองหลายครั้งในปี พ.ศ. 2454 หลังจากนั้นเขาก็ได้ข้อสรุปว่าอะตอมเป็นระบบดาวเคราะห์ชนิดหนึ่ง โดยที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในวงโคจรรอบนิวเคลียสที่มีประจุบวกหนักซึ่งตั้งอยู่ที่ใจกลางของอะตอม แต่คำอธิบายดังกล่าวขัดแย้งกับพลศาสตร์ไฟฟ้าแบบคลาสสิก ตามที่กล่าวไว้อย่างหลัง อิเล็กตรอนซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสู่ศูนย์กลาง จะต้องปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาบางส่วน ซึ่งส่งผลให้สูญเสียพลังงานบางส่วน การคำนวณของเขาระบุว่าเวลาที่อิเล็กตรอนตกลงสู่นิวเคลียสในอะตอมดังกล่าวนั้นน้อยมาก

เพื่ออธิบายความเสถียรของอะตอม นีลส์ บอร์ต้องแนะนำสมมุติฐานพิเศษจำนวนหนึ่ง ซึ่งลดลงจนเหลือความจริงที่ว่าอิเล็กตรอนของอะตอมเมื่ออยู่ในสถานะพลังงานบางอย่าง จะไม่ปล่อยพลังงานออกมา (“บอร์-รัทเธอร์ฟอร์ด” แบบจำลองอะตอม”) สมมุติฐานของบอร์แสดงให้เห็นว่ากลศาสตร์คลาสสิกไม่สามารถใช้อธิบายคุณสมบัติของอะตอมและคำจำกัดความได้ การศึกษารังสีอะตอมในเวลาต่อมานำไปสู่การสร้างสาขาวิชาฟิสิกส์เช่นกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งทำให้สามารถอธิบายข้อเท็จจริงที่สังเกตได้จำนวนมาก

แบบจำลองทางกลควอนตัมของอะตอม

แบบจำลองอะตอมสมัยใหม่คือการพัฒนา แบบจำลองดาวเคราะห์. นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยนิวตรอนที่ไม่มีประจุและโปรตอนที่มีประจุบวก และล้อมรอบด้วยอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ แต่แนวคิดเรื่องกลศาสตร์ควอนตัมไม่สามารถยืนยันได้ว่าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปรอบนิวเคลียสตามวิถีที่แน่นอน
คุณสมบัติทางเคมีของอะตอมอธิบายได้โดยกลศาสตร์ควอนตัมและกำหนดโดยโครงร่างของเปลือกอิเล็กตรอน ตำแหน่งของอะตอมในตารางธาตุ องค์ประกอบทางเคมี Mendeleev ถูกกำหนดโดยประจุไฟฟ้าของนิวเคลียสของมัน เช่น จำนวนโปรตอนและจำนวนนิวตรอนไม่มีผลกระทบพื้นฐาน คุณสมบัติทางเคมี. อะตอมส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียส มวลของอะตอมมีหน่วยวัดมวลอะตอมพิเศษเท่ากับ

คุณสมบัติของอะตอม

อะตอมสองอะตอมใดก็ตามที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากันจะอยู่ในองค์ประกอบทางเคมีเดียวกัน อะตอมที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากันแต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกันเรียกว่าไอโซโทปของธาตุนั้น ตัวอย่างเช่น อะตอมไฮโดรเจนประกอบด้วยโปรตอนหนึ่งตัว แต่มีไอโซโทปที่ไม่มีนิวตรอนหรือนิวตรอนหนึ่งตัว (ดิวทีเรียม) หรือนิวตรอนสองตัว (ทริเทียม) เริ่มต้นจากอะตอมไฮโดรเจนซึ่งมีโปรตอนหนึ่งตัว และลงท้ายด้วยอะตอมอูนูนออกเทียมซึ่งมีโปรตอน 118 ตัว องค์ประกอบทางเคมีจะก่อตัวเป็นอนุกรมธรรมชาติต่อเนื่องกันตามจำนวนโปรตอนในนิวเคลียส จากหมายเลข 83 ตารางธาตุไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของธาตุเริ่มต้นขึ้น

มวลที่เหลือของอะตอมจะแสดงเป็นหน่วยมวลอะตอม (ดาลตัน) มวลของอะตอมมีค่าประมาณเท่ากับผลคูณของหน่วยมวลอะตอมคูณด้วยเลขมวล ไอโซโทปที่หนักที่สุดคือตะกั่ว-208 ซึ่งมีมวล 207.976 a กิน.
เปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกของเปลือกอะตอม หากยังเต็มไม่หมดจะเรียกว่าเปลือกเวเลนซ์ และอิเล็กตรอนของเปลือกนั้นเรียกว่าเวเลนซ์อิเล็กตรอน

อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีที่ยังคงคุณสมบัติทางเคมีทั้งหมดไว้ อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวก ค่าไฟฟ้าและอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ ประจุของนิวเคลียสขององค์ประกอบทางเคมีใด ๆ เท่ากับผลคูณของ Z และ e โดยที่ Z คือหมายเลขซีเรียลขององค์ประกอบนี้ในระบบธาตุเคมีเป็นคาบ e คือค่าของประจุไฟฟ้าเบื้องต้น

อิเล็กตรอนเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของสารซึ่งมีประจุไฟฟ้าเป็นลบ e=1.6·10 -19 คูลอมบ์ ซึ่งถือเป็นประจุไฟฟ้าเบื้องต้น อิเล็กตรอนที่หมุนรอบนิวเคลียส อยู่ในเปลือกอิเล็กตรอน K, L, M ฯลฯ K คือเปลือกที่อยู่ใกล้กับนิวเคลียสมากที่สุด ขนาดของอะตอมถูกกำหนดโดยขนาดของเปลือกอิเล็กตรอน อะตอมสามารถสูญเสียอิเล็กตรอนและกลายเป็นไอออนบวก หรือได้รับอิเล็กตรอนและกลายเป็นไอออนลบ ประจุของไอออนจะกำหนดจำนวนอิเล็กตรอนที่สูญเสียหรือได้รับ กระบวนการเปลี่ยนอะตอมที่เป็นกลางให้เป็นไอออนที่มีประจุเรียกว่าไอออนไนซ์

นิวเคลียสของอะตอม(ส่วนกลางของอะตอม) ประกอบด้วยอนุภาคนิวเคลียร์เบื้องต้น ได้แก่ โปรตอนและนิวตรอน รัศมีของนิวเคลียสมีขนาดเล็กกว่ารัศมีของอะตอมประมาณหนึ่งแสนเท่า ความหนาแน่นของนิวเคลียสของอะตอมนั้นสูงมาก โปรตอน- สิ่งเหล่านี้เป็นอนุภาคมูลฐานที่เสถียรซึ่งมีประจุไฟฟ้าบวกเพียงประจุเดียวและมีมวลมากกว่ามวลอิเล็กตรอนถึง 1836 เท่า โปรตอนคือนิวเคลียสของอะตอมของธาตุที่เบาที่สุด ซึ่งก็คือไฮโดรเจน จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสคือ Z นิวตรอนเป็นอนุภาคมูลฐานที่เป็นกลาง (ไม่มีประจุไฟฟ้า) ซึ่งมีมวลใกล้กับมวลโปรตอนมาก เนื่องจากมวลของนิวเคลียสประกอบด้วยมวลของโปรตอนและนิวตรอน จำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอมจึงเท่ากับ A - Z โดยที่ A คือจำนวนมวลของไอโซโทปที่กำหนด (ดู) โปรตอนและนิวตรอนที่ประกอบเป็นนิวเคลียสเรียกว่านิวคลีออน ในนิวเคลียส นิวคลีออนเชื่อมต่อกันด้วยพลังนิวเคลียร์พิเศษ

นิวเคลียสของอะตอมมีพลังงานสำรองจำนวนมากซึ่งถูกปล่อยออกมาในระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์เกิดขึ้นเมื่อใด นิวเคลียสของอะตอมกับอนุภาคมูลฐานหรือนิวเคลียสของธาตุอื่น อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ทำให้เกิดนิวเคลียสใหม่ ตัวอย่างเช่น นิวตรอนสามารถเปลี่ยนเป็นโปรตอนได้ ในกรณีนี้ อนุภาคบีตา เช่น อิเล็กตรอน จะถูกดีดออกจากนิวเคลียส

การเปลี่ยนโปรตอนเป็นนิวตรอนในนิวเคลียสสามารถทำได้ 2 วิธี คือ การปล่อยอนุภาคที่มีมวลเท่ากับมวลของอิเล็กตรอน แต่มีประจุบวก เรียกว่า โพซิตรอน (การสลายตัวของโพซิตรอน) นิวเคลียสหรือนิวเคลียสจับอิเล็กตรอนตัวหนึ่งจากเปลือก K ที่อยู่ใกล้กับมันมากที่สุด (K -capture)

บางครั้งนิวเคลียสที่เกิดขึ้นนั้นมีพลังงานมากเกินไป (อยู่ในสถานะตื่นเต้น) และเมื่อกลับสู่สภาวะปกติจะปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมาในรูปของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก - . พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์นั้นถูกนำมาใช้จริง อุตสาหกรรมต่างๆอุตสาหกรรม.

อะตอม (กรีกอะตอม - แบ่งแยกไม่ได้) เป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีที่มีคุณสมบัติทางเคมี แต่ละองค์ประกอบประกอบด้วยอะตอมประเภทเฉพาะ อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสซึ่งมีประจุไฟฟ้าบวก และอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ (ดู) ก่อตัวเป็นเปลือกอิเล็กตรอน ขนาดของประจุไฟฟ้าของนิวเคลียสเท่ากับ Z-e โดยที่ e คือประจุไฟฟ้าเบื้องต้นซึ่งมีขนาดเท่ากับประจุของอิเล็กตรอน (4.8·10 -10 หน่วยไฟฟ้า) และ Z คือเลขอะตอมขององค์ประกอบนี้ใน ตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมี (ดู .) เนื่องจากอะตอมที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนเป็นกลาง จำนวนอิเล็กตรอนที่อยู่ในนั้นจึงเท่ากับ Z องค์ประกอบของนิวเคลียส (ดูนิวเคลียสของอะตอม) รวมถึงนิวคลีออนซึ่งเป็นอนุภาคมูลฐานที่มีมวลมากกว่ามวลของอิเล็กตรอนประมาณ 1,840 เท่า (เท่ากับ 9.1 10 - 28 กรัม) โปรตอน (ดู) มีประจุบวก และนิวตรอนไม่มีประจุ (ดู) จำนวนนิวเคลียสในนิวเคลียสเรียกว่าเลขมวลและกำหนดด้วยตัวอักษร A จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสเท่ากับ Z กำหนดจำนวนอิเล็กตรอนที่เข้าสู่อะตอม โครงสร้างของเปลือกอิเล็กตรอนและสารเคมี คุณสมบัติของอะตอม จำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสคือ A-Z ไอโซโทปเป็นธาตุชนิดเดียวกันซึ่งมีอะตอมต่างกันในมวลเลข A แต่มี Z เท่ากัน ดังนั้นในนิวเคลียสของอะตอมของไอโซโทปต่างกันของธาตุเดียวกันจึงเกิด หมายเลขที่แตกต่างกันนิวตรอนที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากัน เมื่อแสดงถึงไอโซโทป เลขมวล A จะถูกเขียนไว้เหนือสัญลักษณ์ธาตุ และเลขอะตอมด้านล่าง ตัวอย่างเช่น มีการกำหนดไอโซโทปของออกซิเจน:

ขนาดของอะตอมถูกกำหนดโดยขนาดของเปลือกอิเล็กตรอนและสำหรับ Z ทั้งหมดจะมีค่าประมาณ 10 -8 ซม. เนื่องจากมวลของอิเล็กตรอนทั้งหมดในอะตอมนั้นน้อยกว่ามวลของนิวเคลียสหลายพันเท่า มวลของอะตอมจะเป็นสัดส่วนกับเลขมวล มวลสัมพัทธ์ของอะตอมของไอโซโทปที่กำหนดถูกกำหนดโดยสัมพันธ์กับมวลของอะตอมของคาร์บอนไอโซโทป C12 ซึ่งคิดเป็น 12 หน่วย และเรียกว่ามวลไอโซโทป ปรากฎว่าใกล้เคียงกับเลขมวลของไอโซโทปที่สอดคล้องกัน น้ำหนักสัมพัทธ์ของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีคือค่าเฉลี่ย (โดยคำนึงถึงความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของไอโซโทปขององค์ประกอบที่กำหนด) ของน้ำหนักไอโซโทป และเรียกว่า น้ำหนักอะตอม (มวล)

อะตอมเป็นระบบจุลภาค โครงสร้างและคุณสมบัติของมันสามารถอธิบายได้โดยใช้ทฤษฎีควอนตัมเท่านั้น ซึ่งสร้างขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ 20 เป็นหลัก และมีวัตถุประสงค์เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ในระดับอะตอม การทดลองแสดงให้เห็นว่าอนุภาคขนาดเล็ก - อิเล็กตรอน, โปรตอน, อะตอม, ฯลฯ - นอกเหนือจากอนุภาคในคอร์ปัสสกี้แล้วยังมีคุณสมบัติของคลื่นซึ่งแสดงออกในการเลี้ยวเบนและการรบกวน ในทฤษฎีควอนตัม เพื่ออธิบายสถานะของวัตถุขนาดเล็ก สนามคลื่นบางสนามจะถูกใช้ ซึ่งมีคุณลักษณะเป็นฟังก์ชันคลื่น (ฟังก์ชัน Ψ) ฟังก์ชันนี้จะกำหนดความน่าจะเป็นของสถานะที่เป็นไปได้ของวัตถุขนาดเล็ก เช่น กำหนดลักษณะความเป็นไปได้ที่เป็นไปได้สำหรับการแสดงคุณสมบัติบางอย่างของมัน กฎของการแปรผันของฟังก์ชัน Ψ ในอวกาศและเวลา (สมการของชโรดิงเจอร์) ซึ่งช่วยให้เราสามารถค้นหาฟังก์ชันนี้ได้ มีบทบาทในทฤษฎีควอนตัมเช่นเดียวกับกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันในกลศาสตร์คลาสสิก การแก้สมการชโรดิงเงอร์ในหลายกรณีนำไปสู่สภาวะที่เป็นไปได้ของระบบที่ไม่ต่อเนื่องกัน ตัวอย่างเช่นในกรณีของอะตอมจะได้รับชุดของฟังก์ชันคลื่นสำหรับอิเล็กตรอนที่สอดคล้องกับค่าพลังงาน (เชิงปริมาณ) ที่แตกต่างกัน ระบบระดับพลังงานปรมาณูซึ่งคำนวณโดยวิธีของทฤษฎีควอนตัม ได้รับการยืนยันที่ยอดเยี่ยมในสเปกโทรสโกปี การเปลี่ยนแปลงของอะตอมจากสถานะพื้นซึ่งสอดคล้องกับระดับพลังงานต่ำสุด E 0 ไปเป็นสถานะตื่นเต้นใด ๆ E i เกิดขึ้นเมื่อดูดซับพลังงานบางส่วน E i - E 0 . อะตอมที่ถูกกระตุ้นจะเข้าสู่สถานะที่ตื่นเต้นน้อยลงหรืออยู่ในสถานะพื้น โดยปกติแล้วจะปล่อยโฟตอนออกมา ในกรณีนี้ พลังงานโฟตอน hv เท่ากับความแตกต่างในพลังงานของอะตอมในสองสถานะ: hv = E i - E k โดยที่ h คือค่าคงที่ของพลังค์ (6.62·10 -27 erg·sec), v คือความถี่ ปิดไฟ.

นอกจากสเปกตรัมของอะตอมแล้ว ทฤษฎีควอนตัมยังทำให้สามารถอธิบายคุณสมบัติอื่นๆ ของอะตอมได้อีกด้วย โดยเฉพาะวาเลนซ์ธรรมชาติ พันธะเคมีและโครงสร้างของโมเลกุลทำให้เกิดทฤษฎีระบบธาตุตามธาตุ

เคมีเป็นศาสตร์แห่งสสารและการเปลี่ยนแปลงของสารต่างๆ

สารเป็นสารบริสุทธิ์ทางเคมี

สารบริสุทธิ์ทางเคมีคือกลุ่มของโมเลกุลที่มีองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณเหมือนกันและมีโครงสร้างเดียวกัน

ช 3 -O-ช 3 -

ช 3 -ช 2 -โอ้

โมเลกุล - อนุภาคที่เล็กที่สุดของสารที่มีคุณสมบัติทางเคมีทั้งหมด โมเลกุลประกอบด้วยอะตอม

อะตอมเป็นอนุภาคที่แบ่งแยกไม่ได้ทางเคมีซึ่งเป็นโมเลกุลที่เกิดขึ้น (สำหรับก๊าซมีตระกูลนั้นโมเลกุลและอะตอมจะเหมือนกันคือ He, Ar)

อะตอมเป็นอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวกซึ่งมีการกระจายอิเล็กตรอนที่มีประจุลบตามกฎที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด อีกทั้งประจุรวมของอิเล็กตรอน เท่ากับการชาร์จเมล็ดพืช

นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยโปรตอนที่มีประจุบวก (p) และนิวตรอน (n) ที่ไม่มีประจุใดๆ ชื่อสามัญของนิวตรอนและโปรตอนคือนิวคลีออน มวลของโปรตอนและนิวตรอนเกือบจะเท่ากัน

อิเล็กตรอน (e -) มีประจุลบเท่ากับประจุของโปรตอน มวลของ e มีค่าประมาณ 0.05% ของมวลของโปรตอนและนิวตรอน ดังนั้นมวลทั้งหมดของอะตอมจึงมีความเข้มข้นในนิวเคลียสของมัน

เลข p ในอะตอมซึ่งเท่ากับประจุของนิวเคลียส เรียกว่าเลขลำดับ (Z) เนื่องจากอะตอมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า เลข e เท่ากับเลข p

เลขมวล (A) ของอะตอมคือผลรวมของโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียส ดังนั้นจำนวนนิวตรอนในอะตอมจึงเท่ากับความแตกต่างระหว่าง A และ Z (เลขมวลของอะตอมและเลขอะตอม) (N=A-Z)

17 35 Cl р=17, N=18, Z=17 17р + , 18n 0 , 17е - .

นิวเคลียส

คุณสมบัติทางเคมีของอะตอมถูกกำหนดโดยโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ (จำนวนอิเล็กตรอน) ซึ่งเท่ากับเลขอะตอม (ประจุนิวเคลียร์) ดังนั้นอะตอมทั้งหมดที่มีประจุนิวเคลียร์เท่ากันจึงมีพฤติกรรมทางเคมีเหมือนกันและคำนวณเป็นอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีเดียวกัน

องค์ประกอบทางเคมีคือกลุ่มของอะตอมที่มีประจุนิวเคลียร์เท่ากัน (องค์ประกอบทางเคมี 110 องค์ประกอบ)

อะตอมซึ่งมีประจุนิวเคลียร์เท่ากันอาจมีเลขมวลต่างกันซึ่งสัมพันธ์กับจำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสที่แตกต่างกัน

อะตอมที่มี Z เหมือนกันแต่มีมวลต่างกันเรียกว่าไอโซโทป

17 35 ซล. 17 37 ซล

ไอโซโทปของไฮโดรเจน H:

การกำหนด: 1 1 N 1 2 D 1 3 T

ชื่อ: โปรเทียม ดิวทีเรียม ทริเทียม

องค์ประกอบหลัก: 1р 1р+1n 1р+2n

โปรเทียมและดิวเทอเรียมมีความเสถียร

ไอโซโทปสลายตัว (กัมมันตภาพรังสี) ใช้ในระเบิดไฮโดรเจน

หน่วยมวลอะตอม เบอร์ของอาโวกาโดร โมล

มวลของอะตอมและโมเลกุลมีขนาดเล็กมาก (ประมาณ 10 -28 ถึง 10 -24 กรัม) เพื่อที่จะแสดงมวลเหล่านี้ในทางปฏิบัติ ขอแนะนำให้แนะนำหน่วยการวัดของคุณเอง ซึ่งจะนำไปสู่มาตราส่วนที่สะดวกและคุ้นเคย

เนื่องจากมวลของอะตอมกระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียสซึ่งประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนที่มีมวลเกือบเท่ากัน จึงมีเหตุผลที่จะนำมวลของนิวคลีออนหนึ่งตัวเป็นหน่วยของมวลอะตอม

เราตกลงที่จะนำหนึ่งในสิบสองของไอโซโทปคาร์บอนซึ่งมีโครงสร้างสมมาตรของนิวเคลียส (6p+6n) เป็นหน่วยของมวลของอะตอมและโมเลกุล หน่วยนี้เรียกว่าหน่วยมวลอะตอม (amu) ซึ่งมีค่าเท่ากับมวลของนิวคลีออนหนึ่งตัว ในระดับนี้ มวลของอะตอมมีค่าใกล้เคียงกับค่าจำนวนเต็ม: He-4; อัล-27; Ra-226 โมงเช้า……

ลองคำนวณมวลของ 1 อามูเป็นกรัมกัน

1/12 (12 องศาเซลเซียส) = =1.66*10 -24 กรัม/a.um

ลองคำนวณดูว่า 1 กรัมมีกี่อะมู

เอ็น ก = 6.02 *-เลขอาโวกาโดร

อัตราส่วนที่ได้เรียกว่าเลขอาโวกาโดร และแสดงจำนวนอามูที่มีอยู่ใน 1 กรัม

มวลอะตอมที่ระบุในตารางธาตุแสดงเป็นอามู

มวลโมเลกุลคือมวลของโมเลกุลซึ่งแสดงเป็นอามู และพบเป็นผลรวมของมวลของอะตอมทั้งหมดที่ก่อตัวเป็นโมเลกุลที่กำหนด

m(1 โมเลกุล H 2 SO 4)= 1*2+32*1+16*4= 98 a.u.

ในการย้ายจากอามูเป็น 1 กรัมซึ่งใช้จริงในวิชาเคมี ได้มีการแนะนำการคำนวณส่วนหนึ่งของปริมาณของสาร โดยแต่ละส่วนจะมีหมายเลข N A ของหน่วยโครงสร้าง (อะตอม โมเลกุล ไอออน อิเล็กตรอน) ในกรณีนี้ มวลของส่วนดังกล่าวซึ่งเรียกว่า 1 โมล ซึ่งแสดงเป็นกรัม จะมีค่าเป็นตัวเลขเท่ากับมวลอะตอมหรือโมเลกุลที่แสดงเป็นอามู

มาหามวลของ 1 โมล H 2 SO 4:

ม(1 โมล ชม 2 ดังนั้น 4)=

98a.um*1.66**6.02*=

ดังจะเห็นได้ว่าโมเลกุลและ มวลฟันกรามเท่ากับตัวเลข

1 โมล– ปริมาณของสารที่มีจำนวนหน่วยโครงสร้าง Avogadro (อะตอม โมเลกุล ไอออน)

น้ำหนักโมเลกุล (M)- มวลของสาร 1 โมล มีหน่วยเป็นกรัม

ปริมาณของสาร - V (mol) มวลของสาร m(g); มวลฟันกราม M(g/mol) - สัมพันธ์กันโดยความสัมพันธ์: V=;

2H 2 O+ O 2 2H 2 โอ

2 โมล 1 โมล

2.กฎพื้นฐานของเคมี

กฎความคงตัวขององค์ประกอบของสาร - สารบริสุทธิ์ทางเคมีโดยไม่คำนึงถึงวิธีการเตรียมมักจะมีองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณคงที่เสมอ

CH3+2O2=คาร์บอนไดออกไซด์+2H2O

NaOH+HCl=NaCl+H2O

สารที่มีองค์ประกอบคงที่เรียกว่าดาลโทไนต์ เป็นข้อยกเว้น เป็นที่ทราบกันว่าสารที่มีองค์ประกอบไม่เปลี่ยนแปลง - เบอร์โทไลต์ (ออกไซด์, คาร์ไบด์, ไนไตรด์)

กฎการอนุรักษ์มวล (Lomonosov) - มวลของสารที่เข้าสู่ปฏิกิริยาจะเท่ากับมวลของผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาเสมอ จากนี้ไปอะตอมจะไม่หายไประหว่างปฏิกิริยาและไม่ก่อตัวพวกมันผ่านจากสารหนึ่งไปยังอีกสารหนึ่ง เป็นพื้นฐานในการเลือกค่าสัมประสิทธิ์ในสมการของปฏิกิริยาเคมี โดยจำนวนอะตอมของธาตุแต่ละธาตุทางด้านซ้ายและด้านขวาของสมการจะต้องเท่ากัน

กฎแห่งการเทียบเท่า - นิ้ว ปฏิกริยาเคมีสารจะทำปฏิกิริยาและก่อตัวขึ้นในปริมาณที่เท่ากัน (จำนวนสารที่เทียบเท่ากันถูกใช้ไป จำนวนสารที่เทียบเท่ากันทั้งหมดถูกใช้หรือก่อตัวจากสารอื่น)

เทียบเท่าคือปริมาณของสารที่เพิ่ม แทนที่ หรือปล่อยอะตอม H (ไอออน) หนึ่งโมลออกมาในระหว่างปฏิกิริยา มวลที่เท่ากันซึ่งแสดงเป็นกรัมเรียกว่ามวลที่เทียบเท่า (E)

กฎหมายเกี่ยวกับแก๊ส

กฎของดาลตัน - ความดันรวมของส่วนผสมก๊าซเท่ากับผลรวมของความดันย่อยของส่วนประกอบทั้งหมดของส่วนผสมก๊าซ

กฎของอาโวกาโดร: ก๊าซต่าง ๆ ที่มีปริมาตรเท่ากันภายใต้สภาวะเดียวกันจะมีโมเลกุลจำนวนเท่ากัน

ผลที่ตามมา: หนึ่งโมลของก๊าซใดๆ ภายใต้สภาวะปกติ (t=0 องศาหรือ 273K และ P=1 บรรยากาศหรือ 101255 ปาสกาลหรือ 760 มม.ปรอท Col.) ครอบครอง V=22.4 ลิตร

V ซึ่งครอบครองก๊าซหนึ่งโมล เรียกว่าปริมาตรโมลาร์ Vm

เมื่อทราบปริมาตรของก๊าซ (ส่วนผสมของก๊าซ) และ Vm ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด จึงสามารถคำนวณปริมาณของก๊าซ (ส่วนผสมของก๊าซ) = V/Vm ได้อย่างง่ายดาย

สมการ Mendeleev-Clapeyron เชื่อมโยงปริมาณของก๊าซกับสภาวะที่พบ พีวี=(ม./ม.)*RT= *RT

เมื่อใช้สมการนี้ ปริมาณทางกายภาพทั้งหมดจะต้องแสดงเป็น SI ได้แก่ ความดันก๊าซ p (ปาสกาล) ปริมาตรก๊าซ V (ลิตร) มวลก๊าซ m (กก.) มวล M-โมล (กก./โมล) T- อุณหภูมิในระดับสัมบูรณ์ (K) ปริมาณ Nu ของก๊าซ (โมล) ค่าคงที่ของก๊าซ R = 8.31 J/(mol*K)

D - ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซหนึ่งเมื่อเทียบกับอีกก๊าซหนึ่ง - อัตราส่วนของก๊าซ M ต่อก๊าซ M ที่เลือกเป็นมาตรฐานแสดงให้เห็นว่าก๊าซหนึ่งหนักกว่าอีกก๊าซหนึ่ง D = M1 / ​​​​M2 กี่ครั้ง

วิธีแสดงองค์ประกอบของสารผสม

เศษส่วนมวล W - อัตราส่วนของมวลของสารต่อมวลของส่วนผสมทั้งหมด W=((m ส่วนผสม)/(m สารละลาย))*100%

เศษส่วนโมล æ คืออัตราส่วนของจำนวนสารต่อจำนวนสารทั้งหมด ในส่วนผสม

องค์ประกอบทางเคมีส่วนใหญ่ในธรรมชาติปรากฏเป็นส่วนผสมของไอโซโทปต่างๆ เมื่อทราบองค์ประกอบไอโซโทปขององค์ประกอบทางเคมีซึ่งแสดงเป็นเศษส่วนโมล ค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของมวลอะตอมขององค์ประกอบนี้จะถูกคำนวณ ซึ่งจะถูกแปลงเป็น ISHE А= Σ (æi*Аi)= æ1*А1+ æ2*А2+…+ æn*Аn โดยที่ æi คือเศษส่วนโมลของไอโซโทป i-th Аi คือมวลอะตอมของไอโซโทป i-th

เศษส่วนของปริมาตร (φ) คืออัตราส่วนของ Vi ต่อปริมาตรของส่วนผสมทั้งหมด φi=Vi/VΣ

เมื่อทราบองค์ประกอบปริมาตรของส่วนผสมของก๊าซแล้ว จะคำนวณ Mav ของส่วนผสมของก๊าซ Мср= Σ (φi*Mi)= φ1*М1+ φ2*М2+…+ φn*Мn

พวกเราส่วนใหญ่เรียนหัวข้ออะตอมที่โรงเรียนในชั้นเรียนฟิสิกส์ หากคุณยังคงลืมว่าอะตอมประกอบด้วยอะไรหรือเพิ่งเริ่มศึกษาหัวข้อนี้ บทความนี้เหมาะสำหรับคุณโดยเฉพาะ

อะตอมคืออะไร

เพื่อทำความเข้าใจว่าอะตอมประกอบด้วยอะไร คุณต้องเข้าใจว่ามันคืออะไรก่อน วิทยานิพนธ์ที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปใน หลักสูตรของโรงเรียนในวิชาฟิสิกส์ก็คืออะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีใดๆ ดังนั้นอะตอมจึงอยู่ในทุกสิ่งที่อยู่รอบตัวเรา ไม่ว่าจะเป็นวัตถุที่มีชีวิตหรือไม่มีชีวิตก็ตาม ที่ชั้นสรีรวิทยาและเคมีตอนล่าง วัตถุนั้นประกอบด้วยอะตอม

อะตอมเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุล แม้จะมีความเชื่อเช่นนี้ แต่ก็มีองค์ประกอบบางอย่างที่เล็กกว่าอะตอม เช่น ควาร์ก หัวข้อเรื่องควาร์กไม่ได้มีการพูดคุยกันในโรงเรียนหรือมหาวิทยาลัย (ยกเว้นในกรณีพิเศษ) ควาร์กเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ไม่มีโครงสร้างภายในเช่น โครงสร้างของมันเบากว่าอะตอมมาก ในปัจจุบัน วิทยาศาสตร์รู้จักควาร์ก 6 ประเภท

อะตอมประกอบด้วยอะไร?

วัตถุทั้งหมดรอบตัวเราดังที่ได้กล่าวไปแล้วประกอบด้วยบางสิ่งบางอย่าง มีโต๊ะและเก้าอี้สองตัวอยู่ในห้อง เฟอร์นิเจอร์แต่ละชิ้นทำจากวัสดุบางชนิด ในกรณีนี้ทำจากไม้ ต้นไม้ประกอบด้วยโมเลกุล และโมเลกุลเหล่านี้ประกอบด้วยอะตอม และสามารถยกตัวอย่างดังกล่าวได้ ชุดอนันต์. แต่อะตอมนั้นประกอบด้วยอะไร?

อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโปรตอนและนิวตรอน โปรตอนเป็นอนุภาคที่มีประจุบวก นิวตรอนตามชื่อหมายถึงมีประจุเป็นกลางเช่น ไม่มีค่าใช้จ่าย รอบนิวเคลียสของอะตอมจะมีสนาม (เมฆไฟฟ้า) ซึ่งอิเล็กตรอน (อนุภาคที่มีประจุลบ) เคลื่อนที่ จำนวนอิเล็กตรอนและโปรตอนอาจแตกต่างกัน ความแตกต่างนี้ถือเป็นกุญแจสำคัญในวิชาเคมีเมื่อมีการศึกษาคำถามเกี่ยวกับการเป็นสมาชิกของสาร

อะตอมที่มีจำนวนอนุภาคข้างต้นต่างกันเรียกว่าไอออน ดังที่คุณอาจเดาได้ ไอออนอาจเป็นลบหรือบวกก็ได้ จะเป็นลบหากจำนวนอิเล็กตรอนเกินจำนวนโปรตอน และในทางกลับกัน ถ้ามีโปรตอนมากกว่า ไอออนก็จะเป็นบวก

อะตอมตามที่นักคิดและนักวิทยาศาสตร์สมัยโบราณจินตนาการไว้

มีข้อสันนิษฐานที่น่าสนใจบางประการเกี่ยวกับอะตอม ด้านล่างเป็นรายการ:

• สมมติฐานของพรรคเดโมคริตุส เดโมคริตุสสันนิษฐานว่าคุณสมบัติของสารขึ้นอยู่กับรูปร่างของอะตอม ดังนั้นหากบางสิ่งมีคุณสมบัติเป็นของเหลวก็อาจเป็นเพราะอะตอมที่ของเหลวนี้ประกอบด้วยนั้นเรียบ ตามตรรกะของเดโมคริตุส อะตอมของน้ำและนมมีความคล้ายคลึงกัน
• สมมติฐานเกี่ยวกับดาวเคราะห์ ในศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์บางคนแนะนำว่าอะตอมมีรูปร่างคล้ายดาวเคราะห์ ข้อสันนิษฐานประการหนึ่งมีดังนี้: เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ดาวเสาร์ อะตอมยังมีวงแหวนรอบนิวเคลียสที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่าน (นิวเคลียสถูกเปรียบเทียบกับดาวเคราะห์เอง และเมฆไฟฟ้าก็ถูกเปรียบเทียบกับวงแหวนของดาวเสาร์) แม้จะมีวัตถุประสงค์ที่คล้ายคลึงกันกับทฤษฎีที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว แต่เวอร์ชันนี้ก็ถูกข้องแวะ ข้อสันนิษฐานของบอร์-รัทเทอร์ฟอร์ดก็คล้ายกัน ซึ่งต่อมาก็ถูกข้องแวะเช่นกัน

อย่างไรก็ตาม อาจกล่าวได้อย่างปลอดภัยว่ารัทเทอร์ฟอร์ดก้าวกระโดดอย่างมากในด้านความเข้าใจ สาระสำคัญที่แท้จริงอะตอม. เขาพูดถูกเมื่อเขาบอกว่าอะตอมนั้นคล้ายกับนิวเคลียส ซึ่งในตัวมันเองนั้นเป็นค่าบวก และอะตอมก็เคลื่อนที่ไปรอบๆ มัน ข้อบกพร่องประการเดียวในแบบจำลองของเขาคืออิเล็กตรอนที่อยู่รอบอะตอมไม่เคลื่อนที่ไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งโดยเฉพาะ การเคลื่อนไหวของพวกเขาวุ่นวาย สิ่งนี้ได้รับการพิสูจน์และเข้าสู่วิทยาศาสตร์ภายใต้ชื่อแบบจำลองเชิงกลควอนตัม

ในปี ค.ศ. 1913 ชาวเดนมาร์ก นักฟิสิกส์ นีลส์ บอร์เสนอทฤษฎีโครงสร้างอะตอมของเขา เขาใช้แบบจำลองดาวเคราะห์ของอะตอมที่พัฒนาโดยนักฟิสิกส์รัทเทอร์ฟอร์ดเป็นพื้นฐาน ในนั้นอะตอมเปรียบได้กับวัตถุในจักรวาลมหภาคซึ่งเป็นระบบดาวเคราะห์ที่ดาวเคราะห์เคลื่อนที่ในวงโคจรรอบ ๆ ดาวใหญ่. ในทำนองเดียวกัน ในแบบจำลองดาวเคราะห์ของอะตอม อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ในวงโคจรรอบนิวเคลียสหนักที่อยู่ตรงกลาง

Bohr นำแนวคิดเรื่องการหาปริมาณมาสู่ทฤษฎีอะตอม อิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ได้ในวงโคจรคงที่ซึ่งสอดคล้องกับระดับพลังงานที่แน่นอนเท่านั้น มันเป็นแบบจำลองของบอร์ที่กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างแบบจำลองอะตอมเชิงกลควอนตัมสมัยใหม่ ในแบบจำลองนี้ นิวเคลียสของอะตอมซึ่งประกอบด้วยโปรตอนที่มีประจุบวกและนิวตรอนที่ไม่มีประจุ ก็ถูกล้อมรอบด้วยอิเล็กตรอนที่มีประจุลบเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ตามกลศาสตร์ควอนตัม ไม่สามารถระบุวิถีโคจรหรือวงโคจรการเคลื่อนที่ที่แน่นอนของอิเล็กตรอนได้ มีเพียงบริเวณที่มีอิเล็กตรอนซึ่งมีระดับพลังงานใกล้เคียงกันเท่านั้น

มีอะไรอยู่ภายในอะตอม?

อะตอมประกอบด้วยอิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอน นิวตรอนถูกค้นพบหลังจากที่นักฟิสิกส์พัฒนาแบบจำลองดาวเคราะห์ของอะตอม เฉพาะในปี 1932 ขณะที่ทำการทดลองหลายครั้ง James Chadwick ค้นพบอนุภาคที่ไม่มีประจุ การไม่มีประจุได้รับการยืนยันจากข้อเท็จจริงที่ว่าอนุภาคเหล่านี้ไม่ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในทางใดทางหนึ่ง

นิวเคลียสของอะตอมนั้นถูกสร้างขึ้นโดยอนุภาคหนัก - โปรตอนและนิวตรอน: แต่ละอนุภาคเหล่านี้หนักกว่าอิเล็กตรอนเกือบสองพันเท่า โปรตอนและนิวตรอนก็มีขนาดใกล้เคียงกัน แต่โปรตอนมีประจุบวก และนิวตรอนไม่มีประจุเลย

ในทางกลับกัน โปรตอนและนิวตรอนประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานที่เรียกว่าควาร์ก ในฟิสิกส์ยุคใหม่ ควาร์กเป็นอนุภาคพื้นฐานที่เล็กที่สุด

ขนาดของอะตอมนั้นใหญ่กว่าขนาดของนิวเคลียสหลายเท่า หากคุณขยายอะตอมให้มีขนาดเท่าสนามฟุตบอล ขนาดของนิวเคลียสของมันจะเทียบได้กับขนาดของลูกเทนนิสที่อยู่ตรงกลางสนามนั้น

ในธรรมชาติ มีอะตอมจำนวนมากที่มีขนาด มวล และลักษณะอื่นๆ ที่แตกต่างกัน การรวมตัวกันของอะตอมประเภทเดียวกันเรียกว่าองค์ประกอบทางเคมี ปัจจุบันรู้จักองค์ประกอบทางเคมีมากกว่าหนึ่งร้อยองค์ประกอบ อะตอมของพวกมันมีขนาด มวล และโครงสร้างต่างกัน

อิเล็กตรอนภายในอะตอม

อิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะเคลื่อนที่ไปรอบนิวเคลียสของอะตอม ก่อตัวเป็นเมฆชนิดหนึ่ง นิวเคลียสขนาดใหญ่ดึงดูดอิเล็กตรอน แต่พลังงานของอิเล็กตรอนเองทำให้พวกมัน "หนี" ออกไปจากนิวเคลียสมากขึ้น ดังนั้นยิ่งพลังงานของอิเล็กตรอนสูงเท่าไรก็ยิ่งอยู่ห่างจากนิวเคลียสมากขึ้นเท่านั้น

ค่าพลังงานของอิเล็กตรอนไม่สามารถกำหนดได้โดยพลการซึ่งสอดคล้องกับชุดระดับพลังงานที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนในอะตอม นั่นคือพลังงานอิเล็กตรอนเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันจากระดับหนึ่งไปอีกระดับหนึ่ง ดังนั้น อิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ได้เฉพาะภายในเปลือกอิเล็กตรอนที่จำกัดซึ่งสอดคล้องกับระดับพลังงานอย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น - นี่คือความหมายของสมมุติฐานของบอร์

เมื่อได้รับพลังงานมากขึ้น อิเล็กตรอนจะ "กระโดด" ไปยังชั้นที่สูงกว่าจากนิวเคลียส โดยสูญเสียพลังงาน - ในทางกลับกันไปที่ชั้นล่าง ดังนั้นกลุ่มเมฆของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียสจึงถูกจัดเรียงในรูปแบบของชั้น "หั่นบาง ๆ" หลายชั้น

ประวัติความคิดเกี่ยวกับอะตอม

คำว่า "อะตอม" นั้นมาจากภาษากรีกว่า "แบ่งแยกไม่ได้" และย้อนกลับไปถึงแนวคิดของนักปรัชญาชาวกรีกโบราณเกี่ยวกับส่วนที่เล็กที่สุดของสสารซึ่งแบ่งแยกไม่ได้ ในยุคกลาง นักเคมีเริ่มเชื่อว่าสารบางชนิดไม่สามารถแยกย่อยออกเป็นองค์ประกอบต่างๆ ได้อีกต่อไป อนุภาคที่เล็กที่สุดของสสารเหล่านี้เรียกว่าอะตอม ในปี 1860 ที่การประชุมนักเคมีนานาชาติในประเทศเยอรมนี คำจำกัดความนี้ได้รับการประดิษฐานอย่างเป็นทางการในวิทยาศาสตร์โลก

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 นักฟิสิกส์ค้นพบอนุภาคย่อยของอะตอม และเห็นได้ชัดว่าอะตอมนั้นแบ่งแยกไม่ได้จริงๆ ทฤษฎีต่างๆ ถูกหยิบยกขึ้นมาทันที โครงสร้างภายในอะตอม ซึ่งหนึ่งในนั้นคือโมเดลทอมสันหรือโมเดลพุดดิ้งลูกเกด ตามแบบจำลองนี้ อิเล็กตรอนขนาดเล็กอยู่ภายในวัตถุที่มีประจุบวกขนาดใหญ่ เหมือนกับลูกเกดในพุดดิ้ง อย่างไรก็ตาม การทดลองเชิงปฏิบัติของนักเคมี รัทเธอร์ฟอร์ด ได้หักล้างแบบจำลองนี้และนำเขาไปสู่การสร้างแบบจำลองอะตอมของดาวเคราะห์

การพัฒนาแบบจำลองดาวเคราะห์ของบอร์ ควบคู่ไปกับการค้นพบนิวตรอนในปี พ.ศ. 2475 เป็นรากฐานสำหรับ ทฤษฎีสมัยใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม ขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาความรู้เกี่ยวกับอะตอมนั้นมีความเกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ของอนุภาคมูลฐานอยู่แล้ว: ควาร์ก, เลปตัน, นิวตริโน, โฟตอน, โบซอนและอื่น ๆ