Back to the topics list

chembe

Nyenzo zote zinaundwa na maada, na kitengo cha msingi cha maada ni atomu .

Atomu ni:

• Kitengo cha msingi cha jambo.
• Chembe ndogo kabisa ya kipengele, ambacho kinaweza au kisiwepo chenyewe.
• Atomu inaweza kugawanywa katika protoni, elektroni na neutroni.

Muundo wa Msingi wa Atomu:

• Atomi hujengwa kwa chembe ndogo za atomiki - protoni, elektroni na neutroni.
• Protoni na neutroni hupatikana kwenye kiini. Nucleus iko katikati ya atomi.
• Elektroni huzunguka kiini katika obiti.

P : protoni, N : Neutroni, E : Elektroni

Protoni: Chembe ndogo ya atomiki yenye chaji chanya(+1) na uzito wa kitengo(1). Protoni ni chembe yenye chaji chanya ambayo iko katikati ya atomi katika kiini cha atomi. Atomu ya hidrojeni ni ya kipekee kwa kuwa ina protoni moja tu na haina neutroni kwenye kiini chake. Idadi ya protoni katika kiini cha atomi, ambayo ni tabia ya kipengele cha kemikali, huamua nafasi yake katika jedwali la mara kwa mara.

Neutroni: Chembe ndogo ya atomiki isiyo na malipo (0) na uzito wa kitengo (1). Neutron haina malipo yoyote. Idadi ya nyutroni huathiri wingi na mionzi ya atomi.

Elektroni: Chembe ndogo ya atomiki yenye chaji hasi(-1) na uzito mdogo. Elektroni ni chembe ndogo zaidi katika atomi. Wanavutiwa na malipo mazuri ya protoni, ndiyo sababu wanazunguka kwenye kiini. Elektroni ni ndogo sana kuliko neutroni na protoni.

Nguvu katika atomi

Vipengele vya atomi vinashikiliwa pamoja na nguvu tatu. Protoni na nyutroni zinashikiliwa pamoja na nguvu za nyuklia zenye nguvu na dhaifu.

Kivutio cha umeme kinashikilia elektroni na protoni. Wakati repulsion ya umeme hufukuza protoni mbali na kila mmoja, nguvu ya nyuklia inayovutia ina nguvu zaidi kuliko repulsion ya umeme. Nguvu kali inayounganisha pamoja protoni na neutroni ina nguvu mara 1038 zaidi kuliko mvuto, lakini hutenda kwa masafa mafupi sana, kwa hivyo chembe zinahitaji kuwa karibu sana ili kuhisi athari yake.

Nambari ya Atomiki ya atomi

Nambari ya atomiki ya kipengele ni sawa na idadi ya protoni katika atomi ya kipengele au sawa na idadi ya elektroni katika atomi ya kipengele.

Kwa hivyo, atomi hazina upande wowote wa umeme kwani idadi ya protoni ni sawa na idadi ya elektroni.

Idadi ya Misa ya atomi

Kwa vile wingi wa elektroni haujalishi, uzito wa atomi ni jumla ya wingi wa protoni na neutroni zilizopo kwenye kiini.

Hebu tuelewe hili kwa kutumia mifano michache.

Atomu ya haidrojeni: Imeandikwa kama \(\large_1^1 H\) . Atomi ya hidrojeni ina protoni 1, elektroni 1 na neutroni 0.

Nambari ya Atomiki ya atomi ya hidrojeni ni = p = e = 1

Nambari ya wingi ya atomi ya hidrojeni ni = p + n = 1

Atomu ya Oksijeni: Imeandikwa kama \(\large_{8}^{16} O\) . Ina protoni 8, elektroni 8, na neutroni 8.

Nambari ya Atomiki ya atomi ya oksijeni ni = p = e = 8

Nambari ya Misa ya atomi ya hidrojeni ni = p + n = 8 + 8 = 16

Je, elektroni husambazwa vipi katika njia hizi?
Elektroni huzunguka kiini katika njia ya kuwaziwa inayoitwa obiti au makombora. Gamba la kwanza ni K (kiwango cha nishati 1, n = 1), ganda la pili ni L (ngazi ya nishati 2, n = 2) na kisha M shell (n = 3) na kadhalika. Idadi ya elektroni katika kila ganda imedhamiriwa kwa kutumia sheria ifuatayo:

Idadi ya juu zaidi ya elektroni katika kila ganda = 2 × n ²

• K shell = 2n ² = 2×1 = 2 elektroni
• L shell = 2n ² = 2×2 ² = 2×4 = 8 elektroni
• M shell = 2n ² = 2×3 ² = 2×9 = 18 elektroni
• Ganda nyingi za nje haziwezi kuwa na zaidi ya elektroni 8.

Mfano:

1) Atomu ya Sodiamu : Idadi ya protoni na elektroni ni 11 na idadi ya neutroni ni 12. p = 11, e = 11, n = 12
Usanidi wa kielektroniki waNa atomi ni:

2) Atomu ya Nitrojeni: p = 7, e = 7, n = 7

Usanidi wa kielektroniki kwa atomi ya Nitrojeni ni:

Uzito wa Atomiki [Misa ya Atomiki Husika]

Uzito wa uzito wa atomi au uzito wa atomi wa atomi hufafanuliwa kama idadi ya mara atomi moja ya kipengele ni nzito kuliko \(^1/_{12}\) ya atomi ya kaboni.

Isotopu

Isotopu ni atomi za elementi moja zilizo na nambari ya atomiki sawa lakini nambari ya molekuli tofauti. Mfano : Isotopu tatu zilizopo za hidrojeni ni Tritium \(\large_1^3 H\) : p = e = 1, n = 2
Deuterium \(\large_1^2 H\) : p = e= 1, n = 1
Protium \(\large_1^1 H\) : p = e = 1, n = 0

Usanidi thabiti wa Elektroniki na usanidi wa Kielektroniki usio na msimamo

Atomu inasemekana kuwa na usanidi wa kielektroniki usio thabiti wakati

• Valence/ganda lao la nje halijakamilika.
• Huelekea kufikia usanidi thabiti wa kielektroniki kwa kushiriki au kupata/kupoteza elektroni.
  Kwa hivyo mifano yote hapo juu Sodiamu( \(Na\) ), Nitrojeni( N ), Oksijeni( O ), Haidrojeni( H ) ina usanidi wa kielektroniki usio imara.

Gesi nzuri zina usanidi thabiti wa kielektroniki kwani ganda lao la nje limekamilika. Mfano:
Heli ( He )- Usanidi wa kielektroniki: 2
Neon( Ne ) - Usanidi wa kielektroniki 2, 8

Je, atomi ya usanidi wa kielektroniki isiyo imara hupataje uthabiti?
Wanachanganyika na atomi zingine za elementi. Kuchanganya atomi kusambaza tena elektroni zao ili kila atomi ikichanganya ipate usanidi thabiti wa gesi ya ajizi iliyo karibu zaidi ( angalia gesi ya ajizi iliyo karibu zaidi ya Na na Cl ). Wacha tuelewe hii kwa kutumia mfano:

Na atomi : Usanidi wa Kielektroniki: 2,8,1
(gesi ajizi iliyo karibu ni Ne , nambari ya atomiki 10)
Atomu ya Cl : Usanidi wa kielektroniki : 2, 8, 7
(gesi ajizi iliyo karibu ni Ar, nambari ya atomiki 18)

Atomi ya Sodiamu( Na ) na Klorini( Cl ) huchanganyikana kuunda kiwanja cha Kloridi ya Sodiamu( NaCl ) :
Na atomu hupoteza elektroni moja kutoka kwa ganda la nje ili kupata uthabiti [2, 8] na atomi ya Cl inachukua elektroni hii kukamilisha ganda lake la nje ili kupata uthabiti [2,8,8]

Tafadhali kumbuka kuwa ni vigumu sana kuonyesha eneo halisi la elektroni kwani elektroni karibu haina wingi na huizunguka kwa kasi ya ajabu. Kwa sababu hii, elektroni mara nyingi huonyeshwa kama mawingu yenye chaji hasi karibu na kiini. Orbital huonyesha elektroni katika hali tofauti za nishati zinazozunguka kiini. Tunapoendelea mbali zaidi na kiini, kiwango cha nishati huongezeka. Elektroni pekee katika hali ya juu zaidi ya nishati au obiti za nje hushiriki katika mmenyuko wa kemikali, zinaitwa elektroni za valence na zinahusika katika kuunganisha kemikali kati ya atomi.

Nadharia mbalimbali zipo kueleza asili ya atomu.