WikiSysop: bnz

2022-05-07T22:48:37Z

bnz

←Starija inačica		Inačica od 22:48, 7. svibnja 2022.
Redak 1:		Redak 1:
	~~<!--'''Atom'''-->~~[[datoteka:Stylised atom with three Bohr model orbits and stylised nucleus.png\|mini\|desno\|250px\|Stilizirani prikaz atoma [[litij]]a.]]		[[datoteka:Stylised atom with three Bohr model orbits and stylised nucleus.png\|mini\|desno\|250px\|Stilizirani prikaz atoma [[litij]]a.]]

	[[datoteka:Bohr-atom-PAR.svg\|mini\|desno\|250px\|U pojednostavljenom [[Bohrov model atoma\|Bohrovom modelu atoma]] vodika, [[Balmerova serija]] nastaje skokom [[elektron]]a na drugu energetsku razinu (n = 2). Prikazana je emisija [[svjetlost]]i. Prijelaz elektrona prestavlja H-alfa, prvu liniju Balmerove serije, [[valna duljina\|valne duljine]] 656 [[metar\|nm]].]]		[[datoteka:Bohr-atom-PAR.svg\|mini\|desno\|250px\|U pojednostavljenom [[Bohrov model atoma\|Bohrovom modelu atoma]] vodika, [[Balmerova serija]] nastaje skokom [[elektron]]a na drugu energetsku razinu (n = 2). Prikazana je emisija [[svjetlost]]i. Prijelaz elektrona prestavlja H-alfa, prvu liniju Balmerove serije, [[valna duljina\|valne duljine]] 656 [[metar\|nm]].]]

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-07-19T05:40:04Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

[[datoteka:Stylised atom with three Bohr model orbits and stylised nucleus.png|mini|desno|250px|Stilizirani prikaz atoma [[litij]]a.]]

[[datoteka:Bohr-atom-PAR.svg|mini|desno|250px|U pojednostavljenom [[Bohrov model atoma|Bohrovom modelu atoma]] vodika, [[Balmerova serija]] nastaje skokom [[elektron]]a na drugu energetsku razinu (n = 2). Prikazana je emisija [[svjetlost]]i. Prijelaz elektrona prestavlja H-alfa, prvu liniju Balmerove serije, [[valna duljina|valne duljine]] 656 [[metar|nm]].]]

[[datoteka:HAtomOrbitals.png|mini|desno|250px|[[Vodik]]ove [[Orbitale|atomske orbitale]] na različitim energetskim razinama. Svijetlija područja pokazuju mjesta gdje se [[elektron]] najvjerojatnije može naći.]]

[[datoteka:Crookes tube two views.jpg|mini|desno|250px|[[Crookesova cijev]] (2 pogleda): na svjetlu i u tami. [[Elektron]]i putuju ravno s lijeve strane gdje je [[katoda]], na desnu stranu gdje je [[anoda]] ([[žica]] na dnu [[cijev]]i desno). Kao dokaz struje elektrona postavljen je [[Malteški križ]] koji baca sjenu na desnu stranu cijevi.]]

[[datoteka:Isotopes and half-life.svg|mini|desno|250px|[[Vrijeme poluraspada]] radioaktivnih [[izotop]]a ili [[radionuklid]]a. Treba zapaziti da se teoretska linija za stabilne isotope ''Z'' = ''N'' (''Z'' – [[atomski broj]] i ''N'' - broj [[neutron]]a), razdvaja od stvarnog odnosa atomskog broja i neutrona, što znači da se s povećanjem atomskog broja, povećava i nestabilnost atomskih jezgri.]]

[[datoteka:Particle accelerators 1937.jpg|250px|mini|desno|Jedan od prvih Cockcroft-Waltonovih [[akcelerator čestica|akceleratora čestica]] iz [[1937.]], a sada se nalazi u [[Muzej znanosti|Muzeju znanosti]] u [[London]]u.]]

[[datoteka:Plum pudding atom.svg|mini|desno|250px|[[Thomsonov model atoma]] ili model pudinga sa šljivama.]]

[[datoteka:US Atomic Energy Commission logo.jpg|mini|desno|250px|[[Rutherfordov model atoma]] kao simbol Američke agencije za atomsku energiju.]]

[[datoteka:Atomic resolution Au100.JPG|mini|desno|250px|Površina čistog [[zlato|zlata]] viđena [[Pretražni mikroskop s tuneliranjem|pretražnim mikroskopom s tuneliranjem]].]]

'''Atom''' ([[Grčki jezik|grč]]. ''ἄτομος'': nedjeljiv) je osnovni djelić, najmanji dio na koji [[kemijska tvar]] može biti rastavljena bez otpuštanja električki nabijenih čestica ([[elektron]]a), najmanji sastavni dio najjednostavnijih kemijskih tvari, [[Kemijski element|kemijskih elemenata]], koji zadržava svojstva tog elementa. [[Promjer]] atoma iznosi od 0,1 do 0,5 [[nanometar]]a, a [[relativna atomska masa]] od oko 1 za [[vodik]] do približno 244 za [[plutonij]]. Atomi su dovoljno maleni da pokazuju i [[Dualizam (fizika)|valna svojstva]], na primjer [[valna duljina]] vodikovih atoma na sobnoj temperaturi iznosi oko 0,1 nm, a [[cezij]]evih 0,01 nm. Zornu sliku atoma nemoguće je predočiti svakodnevnim makroskopskim pojmovima. Potpun opis daje [[kvantna mehanika]] sa zamisli (konceptom) [[kvant]]iziranosti stanja i vjerojatnošću nalaženja [[Elementarna čestica|elementarnih čestica]] u pojedinim stanjima. <ref> '''atom''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=4472] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2018.</ref>

U atomskoj teoriji [[materija|materije]], atom se sastoji od [[atomska jezgra|atomske jezgre]] oko koje kruže [[elektron]]i ([[elektronski omotač atoma]]). Danas je općenito priznato mišljenje da se atomska jezgra svih [[Kemijski element|kemijskih elemenata]] sastoji od pozitivno nabijenih [[proton]]a i [[neutron]]a koji nemaju [[električni naboj]]. Čestice koje se nalaze u atomskoj jezgri, to jest protoni i neutroni, zovu se zajedničkim imenom [[nukleon]]i ([[Latinski jezik|lat]]. ''nucleus'': jezgra). Neutron ima [[masa|masu]] gotovo jednaku masi protona. Proton je jezgra [[vodik]]ovog atoma, pa mu je masa jednaka masi atoma vodika. Broj protona u atomskoj jezgri koji se zove [[atomski broj]], jednak je njezinom [[električni naboj|električnom naboju]] i uvijek odgovara rednom broju kemijskog elementa u [[Periodni sustav elemenata|periodnom sustavu]]. Dakle atomskim brojem određena je vrsta kemijskog elementa.

U neutralnom atomu broj elektrona što kruže oko jezgre jednak je broju protona u jezgri. Pozitivan naboj jednog protona jednako je velik kao negativan naboj elektrona. 1869. ruski kemičar [[Dmitrij Ivanovič Mendeljejev|D. I. Mendeljejev]] otkrio je zakonitost ponavljanja kemijskih svojstva elemenata kod povećanja njihove atomske mase. On je tada sve poznate elemente poredao po rastućim atomskim masama jedan iznad drugoga i sastavio periodičku tablicu. Mendeljejev je dokazao da svaki kemijski element ima određen sastav atoma koji označuje atomska masa i mjesto u periodnom sustavu elemenata. <ref> Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.</ref>

Jezgra čini 99,99% [[masa|mase]] atoma. Međutim, ako bi se atom uvećao toliko da jezgra bude promjera [[jabuka|jabuke]], a elektroni veličine bobice grožđa, promjer atoma bi bio 1 [[kilometar]]. Dakle, većinu atoma zauzima prazan prostor. Promjer jezgre (10-15 m) je 100 000 puta manji od promjera atoma (10-10 m).

== Građa atoma ==
Atomi se sastoje od atomske jezgre i elektronskog omotača. Jezgra se nalazi u središtu atoma i čini 99,9% njegove mase, a zauzima samo oko 10–14 [[volumen]]a atoma. Na primjer kada bi atom bio [[kugla]] promjera 6 kilometara, jezgra bi bila veličine [[tenis]]ke loptice. Svi sastavni dijelovi u atomu u neprestanu su [[gibanje|gibanju]].

=== Atomska jezgra ===
{{glavni|Atomska jezgra}}

'''Atomska jezgra''' se sastoji od [[Električni naboj|električki pozitivno nabijenih]] [[proton]]a i neutralnih [[neutron]]a. Promjera je od 1,75 · 10–15 m ([[vodik]]ova jezgra) do 15 · 10–15 m ([[uranij]]eva jezgra). Protoni i neutroni su u jezgri stopljeni zajedno djelovanjem [[Jaka nuklearna sila|privlačne nuklearne, odnosno jake sile]]. Protoni i neutroni sastavljeni su od triju još manjih čestica, [[kvark]]ova.

=== Elektronski omotač ===
{{glavni|Elektronski omotač atoma}}

Elektronski omotač tvore električki negativno nabijeni [[elektron]]i kojima je [[masa]] 1836 (1839) puta manja od mase [[proton]]a ([[neutron]]a). Negativno nabijene elektrone [[Coulombov zakon|elektromagnetskom silom]] privlači pozitivno nabijena jezgra, no oni posjeduju dovoljno [[Nuklearna energija|energije]] da se, zbog [[kvant]]nih učinaka, uspijevaju zadržati na određenoj udaljenosti od jezgre, raspoređeni u ljuske. Energija je elektrona kvantizirana, može poprimiti samo određene vrijednosti ([[kvant]] energije). Svako energijsko stanje elektrona karakterizirano je četirima kvantnim brojevima. Glavni kvantni broj ''n'' određuje ljusku kojoj elektroni pripadaju i ima vrijednosti od 1 do 7. Elektroni s najmanje energije najbliže su jezgri i popunjavaju prvu ljusku, koja se označuje slovom K. Sljedeće su ljuske L, M, N, O, P i Q. Za svaku ljusku svojstven je broj elektrona koje ona može sadržati (2∙n2). Ljuska K može sadržati samo dva elektrona, ljuska L 8, ljuska M 18, ljuska N 32. Vanjske ljuske O, P, i Q nisu nikad u potpunosti popunjene, no zna se da teorijski mogu sadržati 50, 72 odnosno 98 elektrona (atomska struktura). Broj protona u atomu jednak je broju elektrona, što čini atom neutralnim.

== Vrste atoma ==
{{glavni|Atomski broj}}

Broj [[proton]]a najvažnije je svojstvo atoma, njime je određen i broj elektrona i kemijska svojstva atoma; naziva se [[atomski broj]] (oznaka ''Z''). Dosad je otkriveno 112 različitih atoma koji su prema svojem atomskom broju razvrstani u [[periodni sustav elemenata]]. Na prvom je mjestu [[vodik]] s jednim protonom i atomskim brojem 1. [[Uranij]] s brojem 92 i [[plutonij]] s brojem 94 posljednji su u nizu koji se mogu naći u prirodi, atomi s većim brojem protona se proizvode (na primjer u [[Akcelerator čestica|akceleratoru teških iona]] ''GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung'', [[Darmstadt]], [[Njemačka]]). Na primjer atom s brojem 112 ([[kopernicij]]) dobiven je 1996. [[nuklearna fuzija|nuklearnom fuzijom]] [[cink]]a i [[Olovo (element)|olova]]. Atomi s velikim atomskim brojem nestabilni su, na primjer [[vrijeme poluraspada]] kopernicija (283 112 Cn) je samo 4 [[sekunda|sekunde]].

=== Izotopi ===
{{glavni|Izotopi}}

Atomi jednog kemijskog elementa mogu se razlikovati po broju neutrona u jezgri. Lakši atomi imaju približno jednak broj protona i neutrona, dok teži atomi imaju više neutrona. Atomi koji imaju jednak broj protona a različit broj neutrona nazivaju se izotopi. Na primjer vodik ima još dva izotopa, deuterij i tricij. Gotovo svi elementi imaju po nekoliko izotopa. Poznato je 287 prirodnih izotopa, a umjetno ih je proizvedeno mnogo više. Atom može dobiti ili izgubiti elektron, ili više njih, i tada se naziva negativnim ili pozitivnim [[ion]]om. Međudjelovanje atoma i njihov odgovor na [[elektromagnetsko zračenje]] ovise o strukturi elektrona oko jezgre. Elektroni u atomu mogu apsorpcijom ili emisijom elektromagnetskoga zračenja prelaziti iz jednoga [[kvant]]nog stanja u drugo. To daje [[Emisijski spektar|emisijski]] ili [[Apsorpcijska spektroskopija|apsorpcijski linijski spektar]], svojstven za svaki atom. Kemijska svojstva atoma određena su uglavnom rasporedom elektrona u vanjskim ljuskama. Atomi se međusobno vežu i prenošenjem ili posudbom elektrona stvaraju veće strukture, molekule i [[Kristalna rešetka|kristalne rešetke]]. Jezgre nekih atoma mijenjaju se spontano, bilo prerazmještajem protona i neutrona bilo promjenom broja protona i neutrona. Tom prilikom atomska jezgra otpušta [[gama zračenje]], odnosno [[Alfa-čestica|alfa zračenje]] ili [[Beta-čestica|beta zračenje]]. Takvi se atomi nazivaju [[Radioaktivnost|radioaktivnima]]. Svi atomi teži od [[bizmut]]a radioaktivni su. Prilikom promjene stvarnoga broja protona i neutrona atom [[Transmutacija|transmutira]], odnosno prelazi u atom različitoga kemijskog elementa. Taj se proces naziva [[radioaktivni raspad]].

==Povijest==
Poznavanje atoma prošlo je kroz dugi povijesni razvoj. Začetci su se javili 400 god. pr. Kr. s [[Atomizam|atomizmom]]. Dugo su prevladavale teorije o kontinuiranoj građi tvari, pod utjecajem [[Aristotel]]a. Tek u 16. i 17. stoljeću atomističke ideje oživljuju [[Francis Bacon]], [[Isaac Newton]], [[Galileo Galilei]]. Godine 1750. [[Ruđer Bošković]] pretpostavlja da temeljni sastavni dijelovi tvari imaju istu masu u geometrijskoj točki bez dimenzija. Danas je bit te ideje općeprihvaćena.

Veći pomak u razvoju atomske teorije nastao je tek početkom 19. stoljeću s razvojem shvaćanja o kemijskim elementima i povezivanjem tog pojma s postojanjem atoma ([[John Dalton]]; [[Amedeo Avogadro]]). Gotovo polovica danas poznatih kemijskih elemenata otkrivena je u 19. stoljeću. Godine 1897. otkriven je [[elektron]] ([[Joseph John Thomson]]) i prvi model atomske strukture. Godine 1911. [[Ernest Rutherford]] pokazuje postojanje sićušne i teške jezgre atoma u [[Pokus s alfa-česticama i zlatnim listićem|pokusima s alfa-česticama]]. U atomskoj [[spektroskopija|spektroskopiji]] [[Linijski spektar|linijski atomski spektri]] omogućili su proučavanje strukture elektronskog omotača. Godine 1913. [[Niels Bohr]] pretpostavlja kvantizaciju energetskih stanja elektrona u elektronskom omotaču, a 1924. [[Louis de Broglie]] pretpostavlja da elektroni imaju valna svojstva ([[Dualizam (fizika)|dualizam]]). Proučavanje razmještaja elektrona u atomu završeno je 1928. prinosima [[Erwin Schrödinger|Erwina Schrödinger]]a, [[Wolfgang Pauli|Wolfganga Paulija]], [[Max Born|Maxa Borna]] i [[Werner Heisenberg|Wernera Heisenberga]]. Godine 1932. [[James Chadwick]] otkrio je [[neutron]]. Slijedi brz razvoj [[nuklearna fizika|nuklearne fizike]]. S razvojem [[Akcelerator čestica|akceleratora čestica]] 1960-ih otkriveno je mnoštvo [[Elementarna čestica|elementarnih čestica]].

==Modeli atoma==
* Prvi model atoma pripisuje se [[Demokrit|Demokritu]]. Pošto u to doba nije bilo nikakvih saznanja o strukturi atoma (nisu postojali [[elektronski mikroskop]]i), atomi su zamišljani kao jako malene nedjeljive kuglice.
* [[Thomsonov model atoma]] ili '''model pudinga sa šljivama''': kad je otkriven [[elektron]], stvorena je teorija da su u središtu atoma [[elektron]]i, a svuda okolo je pozitivan [[električni naboj]]. Usporedba je grožđica u pudingu (grožđice su malene, a zdjelica pudinga velika).
* [[Rutherfordov model atoma]] ili '''planetarni model atoma''' je model atoma prema kojem se atom svakog [[kemijski element|kemijskog elementa]] u neutralnom stanju sastoji od [[Električni naboj|električno pozitivne]] [[Atomska jezgra|atomske jezgre]] u kojoj je skoncentrirana gotova sva [[Relativna atomska masa|masa atoma]] i određenog broja [[elektron]]a koji se okreću oko atomske jezgre i čine omotač atoma. Ukupni negativni električni naboj elektrona jednak je pozitivnom električnom naboju atomske jezgre i zato je atom prema okolini neutralan. <ref> Akhlesh Lakhtakia: "Models and Modelers of Hydrogen", publisher=World Scientific, 1996.</ref>
* [[Bohrov model atoma]] je ustanovljen poslije [[Ernest Rutherford|Rutherfordovih]] pokusa kojima je utvrđeno da je u centru atoma malena pozitivno nabijena jezgra (''nucleus''), a elektroni kruže u [[orbitale]] oko jezgre poput planeta koji kruže oko Sunca. No, da bi model bio prihvaćen, trebalo je riješiti sljedeći problem: jezgra je pozitivno nabijena, [[elektron]] negativno, zašto elektron uopće kruži oko jezgre, zašto se ne spoji s jezgrom? Rješenje je prodložio [[1913.]] godne [[Niels Bohr]] sa sljedeće 4 pretpostavke:
: 1. [[Elektron]]i postoje u [[orbitale|orbitalama]] koje posjeduju diskretne (kvantizirane) energije. To znači da ne postoji kontinuirani mogući razmak između jezgre i [[orbitale]], nego su mogući samo neki razmaci. Ti razmaci i njima odgovarajuće energije ovise o konkretnom atomu koga razmatramo.
: 2. Zakoni [[klasična mehanika|klasične mehanike]] ne vrijede pri prelasku [[elektron]]a iz jedne [[orbitale]] u drugu.
: 3. Kad [[elektron]] prijeđe iz jedne [[orbitale]] u drugu energetska razlika se oslobađa (ili dobiva) u vidu kvanta svjetlosti (kojeg nazivamo [[foton]]) čija frekvencija direktno ovisi o energetskoj razlici između dvije orbite.

::: <math> f = {E \over h} </math>

:::gdje je '''f''' frekvencija fotona, '''E''' energetska razlika, a '''h''' je konstanta poznata kao [[Max Planck|Planckova konstanta]]. Ako definiramo da je <math> \hbar = h/(2 \pi) </math> možemo pisati

::: <math> E = \hbar \cdot \omega </math>

::: gdje je '''ω''' kutna frekvencija fotona.

: 4. Dozvoljene [[orbitale]] ovise o kvantiziranim (diskretnim) vrijednostima kutnog momenta '''L''' prema jednadžbi:

::: <math> \mathbf{L} = n \cdot \hbar = n \cdot {h \over 2 \cdot \pi} </math>

:: Gdje je '''n''' = 1,2,3,… i zovemo ga '''''kvantni broj kutnog momenta'''''.

* '''4.''' Današnji model atoma nazivamo '''kvantno-mehanički model''', jer je s vremenom utvrđeno da [[Bohrov model atoma|Bohrov model]] ne odgovara baš najbolje pokusima, da [[elektron]]i ne kruže baš po [[kružnica|kružnicama]], nego slike dostupne pomoću elektronskih mikroskopa prikazuju nam ''elektronske oblake''.

== Podjela atomske fizike ==
{{glavni|Atomska fizika}}

Proučavanjem atoma bavi se više grana moderne fizike. Strukturu elektronskog omotača i međudjelovanje atoma proučava [[Atomska fizika|atomska]] i [[molekularna fizika]]. Jezgru atoma proučava [[nuklearna fizika]], subatomske čestice (protone, neutrone i drugo) [[fizika elementarnih čestica]]. Atomima se danas upravlja (manipulira) na različite načine. Moguće im je potpuno skinuti elektronski omotač bombardiranjem elektronima u [[ionska stupica|ionskim stupicama]] ([[teški ioni]]) i zatim na [[metal]]nim površinama napuniti samo vanjske ljuske, a time se stvara šuplji atom, kao poseban izvor [[Rendgenske zrake|rendgenskoga zračenja]].

Atom se iskorištava za proučavanje međudjelovanja i veličine elementarnih čestica, zamjenom bilo elektrona bilo jezgre nekom odgovarajućom nabijenom česticom. Na primjer [[mion]]i, π-[[mezon]]i ili [[antimaterija|antiprotoni]] mogu zamijeniti [[elektron]], a [[pozitron]] može zamijeniti jezgru. Tada se govori o egzotičnim atomima.

Moguće ih je ohladiti do temperature mikro[[kelvin]]a u [[atomska stupica|atomskim stupicama]] i upotrebljavati za najpreciznija mjerenja ([[atomski sat]]), snimiti kako se ''šeću'' po površinama [[Pretražni mikroskop s tuneliranjem|pretražnim mikroskopom s tuneliranjem]]; graditi različite strukture od pojedinačnih atoma [[Nanotehnologija |nanostrukture]]; manipulirati atomima kao što se manipulira svjetlošću ([[atomska optika]]), i tako dalje.

Korištenjem [[val]]nih svojstava atoma razvija se, analogno optičkoj [[Interferometar|interferometriji]], atomska interferometrija kao tehnika dosad najpreciznijih mjerenja u fizici. Ostvarenje [[Bose-Einsteinova kondenzacija|Bose-Einsteinove kondenzacije]] u razrijeđenim parama omogućava stvaranje koherentnih snopova atoma ([[atomski laser]]).

== Etimologija ==
Riječ ''atom'' dolazi od ''starogrčke'' riječi ''atomos'' - nedjeljiv, što je u skladu s vjerovanjem (aktualnim do [[19. stoljeće|19. stoljeća]]) da su atomi najmanji djeljivi elementi materije.

== Izvori ==
{{izvori}}
* Ivan Filipović, Stjepan Lipanović: ''Opća i anorganska kemija'', Školska knjiga, Zagreb, 1995.

== Vanjske poveznice ==
=== Ostali projekti ===
{{WProjekti
|commons = Atom
|commonshr = Atom
|commonscat = Atoms
|commonscathr = Atom
|wikivrste =
|wikivrstehr =
|wikizvor =
|wikizvor_autor =
|wječnik = atom
|wikiknjige =
|wikicitat =
}}
* [https://web.archive.org/web/20120802174002/http://ahyco.ffri.hr/povijestfizike/ Web courseware Povijest fizike]

{{Čestice u fizici}}
{{organizacija živog svijeta}}
[[Kategorija:Kemija]]
[[Kategorija:Kvantna mehanika]]

Atom - Povijest promjena

WikiSysop: bnz

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica