Что такое атом и из чего он состоит?
Еще в глубокой древности, когда само понятие науки лишь начинало формироваться, философов интересовал вопрос — из чего состоят все окружающие нас предметы и тела? Наблюдая за живой природой, ученые умы пришли к выводу — все большое сформировано из малого. Твердые тела, вода и даже воздух не являют собой неделимого целого — они складываются из мельчайших отдельных частей, увидеть которые просто так нельзя.
По мере развития науки были изобретены специальные приспособления для изучения таких частиц — микроскопы. Первой частицей, неразличимой обычным глазом, стала молекула — однако быстро выяснилось, что и ее можно разложить на составляющие. Эти составляющие назвали атомами — и на данный момент атом остается фундаментом, на котором строится вся современная физика, своеобразным краеугольным камнем всего сущего.
Атомная величина в цифрах и наглядных сравнениях
Насколько мал атом? Если раздробить стандартный метр на триллион частей, то одна такая часть будет называться пикометром — в них и измеряются атомы. Средней величиной считается 30 – 40 пикометров. Поскольку человеческому разуму трудно вообразить эти величины, чаще используются наглядные примеры. Например, если представить всю нашу планету в виде огромного апельсина, то реальный апельсин в его натуральных размерах как раз будет равняться диаметром атому такого воображаемого фрукта.
Разумеется, увидеть атомы нереально даже при сильном увеличении — изучают их при помощи точной электроники, оптические же микроскопы здесь бессильны.
Состав микроскопической частицы
Несмотря на то, что в буквальном переводе слово «атом» значит «неделимый», в реальности это не совсем правильно. Опыты и теоретические выкладки доказали, что даже его можно расщепить на составляющие — как они называются, рассмотрим чуть ниже. В то же время химически атом и впрямь остается неделимым. Иными словами, атом углерода или водорода остается таковым, лишь пока он целый — но вот его составляющие уже не будут иметь каких-либо химических свойств.
Атом любого вещества складывается из трех составляющих — так называемых субатомных частиц. Каждая заряжена определенным образом — у частицы под названием протон заряд со знаком плюс, у электрона минус, нейтрон, как понятно уже из названия, заряжен нейтрально. Поэтому атомарное ядро всегда составляют протоны и нейтроны — а электроны не могут притянуться к ним из-за своего заряда и лишь кружат по орбите. Количество и сочетание субатомных частиц определяет принадлежность целого атома к определенному химическому элементу.