المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
{يا اهل الكتاب لم تكفرون بآيات الله وانتم تشهدون}
2024-11-02
تطهير الثوب والبدن والأرض
2024-11-02
{ودت طائفة من اهل الكتاب لو يضلونكم}
2024-11-02
الرياح في الوطن العربي
2024-11-02
الرطوبة النسبية في الوطن العربي
2024-11-02
الجبال الالتوائية الحديثة
2024-11-02

stranding (n.)
2023-11-21
العفو عن بني اسرائيل
2023-04-28
حَقْن إلكتروني electron injection
26-12-2018
مميز التوهن والتردد attenuation-frequency characteristic
5-12-2017
stereotype (n.)
2023-11-21
الحالات المرضية البكتيرية : الحالة الثالثة والأربعون
7-9-2016

The Structure of The Atom  
  
935   12:39 صباحاً   date: 28-12-2019
Author : LibreTexts Project
Book or Source : ................
Page and Part : .................


Read More
Date: 4-11-2020 1379
Date: 2-8-2020 741
Date: 29-5-2019 1047

The Structure of The Atom

The development of modern atomic theory revealed much about the inner structure of atoms. It was learned that an atom contains a very small nucleus composed of positively charged protons and uncharged neutrons, surrounded by a much larger volume of space containing negatively charged electrons. The nucleus contains the majority of an atom’s mass because protons and neutrons are much heavier than electrons, whereas electrons occupy almost all of an atom’s volume. The diameter of an atom is on the order of 10−10 m, whereas the diameter of the nucleus is roughly 10−15 m—about 100,000 times smaller. For a perspective about their relative sizes, consider this: If the nucleus were the size of a blueberry, the atom would be about the size of a football stadium (Figure 1).

The diagram on the left shows a picture of an atom that is 10 to the negative tenth power meters in diameter. The nucleus is labeled at the center of the atom and is 10 to the negative fifteenth power meters. The central figure shows a photograph of an American football stadium. The figure on the right shows a photograph of a person with a handful of blueberries.

Figure 1 : If an atom could be expanded to the size of a football stadium, the nucleus would be the size of a single blueberry. (credit middle: modification of work by “babyknight”/Wikimedia Commons; credit right: modification of work by Paxson Woelber).

Atoms—and the protons, neutrons, and electrons that compose them—are extremely small. For example, a carbon atom weighs less than 2 × 10−23 g, and an electron has a charge of less than 2 × 10−19 C (coulomb). When describing the properties of tiny objects such as atoms, we use appropriately small units of measure, such as the atomic mass unit (amu) and the fundamental unit of charge (e). The amu was originally defined based on hydrogen, the lightest element, then later in terms of oxygen. Since 1961, it has been defined with regard to the most abundant isotope of carbon, atoms of which are assigned masses of exactly 12 amu. (This isotope is known as “carbon-12” as will be discussed later in this module.) Thus, one amu is exactly 1/12 of the mass of one carbon-12 atom: 1 amu = 1.6605 × 10−24 g. (The Dalton (Da) and the unified atomic mass unit (u) are alternative units that are equivalent to the amu.) The fundamental unit of charge (also called the elementary charge) equals the magnitude of the charge of an electron (e) with e = 1.602 × 10−19 C.

A proton has a mass of 1.0073 amu and a charge of 1+. A neutron is a slightly heavier particle with a mass 1.0087 amu and a charge of zero; as its name suggests, it is neutral. The electron has a charge of 1− and is a much lighter particle with a mass of about 0.00055 amu (it would take about 1800 electrons to equal the mass of one proton. The properties of these fundamental particles are summarized in Table 1.(An observant student might notice that the sum of an atom’s subatomic particles does not equal the atom’s actual mass: The total mass of six protons, six neutrons, and six electrons is 12.0993 amu, slightly larger than the 12.00 amu of an actual carbon-12 atom. This “missing” mass is known as the mass defect, and you will learn about it in the chapter on nuclear chemistry.)

 

 

Table 1 :Properties of Subatomic Particles

Name Location Charge (C) Unit Charge Mass (amu) Mass (g)
electron outside nucleus −1.602×10−19
  1− 0.00055 0.00091×10−24
 
proton nucleus 1.602×10−19
  1+ 1.00727 1.67262×10−24
 
neutron nucleus 0 0 1.00866 1.67493×10−24
 

The number of protons in the nucleus of an atom is its atomic number (Z). This is the defining trait of an element: Its value determines the identity of the atom. For example, any atom that contains six protons is the element carbon and has the atomic number 6, regardless of how many neutrons or electrons it may have. A neutral atom must contain the same number of positive and negative charges, so the number of protons equals the number of electrons. Therefore, the atomic number also indicates the number of electrons in an atom. The total number of protons and neutrons in an atom is called its mass number (A). The number of neutrons is therefore the difference between the mass number and the atomic number:

A – Z = number of neutrons.

Atoms are electrically neutral if they contain the same number of positively charged protons and negatively charged electrons. When the numbers of these subatomic particles are not equal, the atom is electrically charged and is called an ion. The charge of an atom is defined as follows:

Atomic charge = number of protons − number of electrons

As will be discussed in more detail later in this chapter, atoms (and molecules) typically acquire charge by gaining or losing electrons. An atom that gains one or more electrons will exhibit a negative charge and is called an anion. Positively charged atoms called cations are formed when an atom loses one or more electrons. For example, a neutral sodium atom (Z = 11) has 11 electrons. If this atom loses one electron, it will become a cation with a 1+ charge (11 − 10 = 1+). A neutral oxygen atom (Z = 8) has eight electrons, and if it gains two electrons it will become an anion with a 2− charge (8 − 10 = 2−).

 




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .