Џ. Џ. Томосон је (1903) предложио модел атома по коме атом представља сферу (лопту) у којој је равномерно распоређена позитивна количина наелектрисања, у којоj пливају електрони. Електрони се крећу, претежно осцилујући око својих равнотежних положаја.
Радерфорд је (1911.) је на основу анализе експеримената формулисао динамички или планетарни модел атома, користећи аналогију са планетарним Сунчевим системом.
Полазећи од експерименталних података, Нилс Бор је закључио да у микросвету владају физички закони који не могу да се разумеју на основу аналогије са макросветом. Бор је (1913.) повезао Радерфордов модел атома са Планковом теоријом кванта и формулисао нови модел атома.
Иако Боров модел атома представља важан корак у приказивању атома и атомских процеса, он није могао да објасни грађу ни најпростијих атома са више електрона (хелијум, литијум). Борова теорија данас има само историјски значај. Она представља прелазну етапу од класичне до квантне механике.
Модел атома: (језгро – протони и неутрони, омотач – електрони)
Пример:
Атомско језгро се састоји од протона и неутрона. Протони и неутрони имају приближно исте масе.
Маса електрона је око 1840 пута мања од масе протона или неутрона.
Језгро има много већу масу од електронског омотача.
Пречник језгра () је много пута мањи од пречника атома (
).
Језгро је централни део атома. У језгру је сконцентрисано целокупно позитивно наелектрисање атома и готово целокупна маса атома.
Број протона једнак је броју електрона – Атом је електронеутралан.
Када има вишак електрона атом је негативно наелектрисан, а када има мањак електрона атом је позитивно наелектрисан.
У природи су могући процеси у којима се од електронеутралног атома одваја један или више електрона. Одвојени електрони се називају слободни електрони, а остатак атома – позитивни јони – катјони.
Могућ је и обрнут процес – Неки од слободних електрона могу да уђу у састав електронског омотача. Тако настају негативни јони – анјони.
При одвајању електрона – јонизацији не мења се број протона и неутрона у језгру.
У унутрашњости атом делују привлачне силе – позитивно језгро и негативно наелектрисани омотач се међусобно привлаче.
У природи постоје атоми који имају од 1 до 92 електрона. Постоје и атоми са већим бројем електрона који су произведени у лабораторијама.
1870. године Мендељејев – предавање: “О периодном систему елемената и његовој примени за одређивање особина неоткривених елемената.“
Број протона у језгру представља редни број атома. Редни број се обележава словом Z.
Укупан број протона и неутрона у језгру чини масени број. Масени број се обележава словом А.
водоник: Z=1 A=1
хелијум: Z=2 A=4
Ознака за атом:
X – хемијски симбол елемента
Пример:
Број протона и неутрона једнак је код атома на почетку Периодног система. Број неутрона у језгру је све већи од броја протона што се иде ка крају Периодног система.
Пример: уран – 143 неутрона и 92 протона
Неки елементи могу да имају у језгру различит број неутрона.
Пример: водоник
Елементи који имају исти редни број, а различите масене бројеве називају се изотопи. Велики број елемената има изотопе.
Изотопи урана:
Пошто се у језгрима налазе протони на веома малим међусобним растојањима између њих делују веома јаке одбојне електричне силе. Пошто су нуклеони упркос томе у језгрима веома јако везани, између њих мора да делује нека јака привлачна сила. Та сила је првобитно названа нуклеарна сила. Особине ове нуклеарне силе се веома разликују од особина гравитационе и електромагнетне силе.
Поред јаке нуклеарне силе, у језгру владају и силе мањег интензитета такозване слабе нуклеарне силе (слаба интеракција) које се манифестују приликом распада неких елементарних честица.
Основне особине нуклеарне силе:
Нуклеарна сила је јединствена и значајно се разликује од свих до сада познатих сила у природи.
Додатак:
Природна радиоактивност |