Historia budowy atomu

HISTORIA ROZWOJU CHEMII POD WZGLĘDEM POGLĄDÓW NA BUDOWĘ ŚWIATA.

Około 2500 lat temu greccy filozofowie zadali sobie pytanie - z czego zbudowany jest świat? Przez wieki uczeni próbowali odpowiedzieć na ów pytanie, gdyż niewątpliwie gwarantowało to sławę, szacunek i byłoby to niebanalne osiągnięcie. W dodatku ciekawość ludzka nie zna granic, od dawna interesował ludzi i przyciągał ich uwagę problem istoty materii, tworzącej otaczający nas świat. Powietrze, woda, skały, piasek, rośliny, zwierzęta - to formy materii, które pobudzały ciekawość już człowieka pierwotnego.

STAROŻYTNOŚĆ

Teles z Miletu, filozof, matematyk i astronom grecki, jeden z twórców szkoły jońskiej żyjący w latach "620-540 p.n.e. Twierdził, że: "Wszystko powstało z wody, z niej pochodzi i do niej powraca, że wszystko jest w stanie ciekłym i jest to stan podstawowy".

Następnym filozofem greckim, który także próbował dociec budowy materii był Anaksymenes z Miletu. Przedstawiciel szkoły jońskiej, żyjący w latach 585 - 525 p.n.e. Głosił teorię, iż: "Świat składa się z powietrza, wszystko jest powietrzem, jest lotne, ruchliwe i nieskończone".

Co do teorii Anaksymenesa i Talesa jednak nie był do końca przekonany inny grecki filozof żyjący w latach 540 - 480 p.n.e. Heraklit z Efezu. Zadawał on sobie pytania, które podważały i na podstawie,
wygłaszał w tym okresie Paracelsus. Był to lekarz, żyjący w latach 1493 - 1541 roku, który rozwinął teorię Arystotelesa. Głosił: "Materia jest zbudowana z 3 elementów, zwanych zasadami. Są to: siarka, rtęć i sól". Paracelsus rozumował - drewno się pali, rtęć się ulatnia, siarka ulega spaleniu, a sól pozostaje jako popiół. Paracelsus wytwarzał sole żelaza, miedzi, rtęci i badał ich działanie jako leków - dał początek nauce nazwanej - JATROCHEMIA (nauka o lekach).

Przyczyną niepowodzeń alchemików nie były błędy w rozumowaniu, lecz przyjęcie fałszywego założenia, że woda, powietrze, ogień i ziemia stanowią substancje podstawowe, z których są zbudowane wszystkie inne ciała.

Przenieśmy się teraz w czasie... Jesteśmy na przełomie wieku XVIII i XIX. W tym czasie na świecie następuje wiele zmian...

Umysł Johna Daltona - angielskiego chemika, fizyka i meteorologa żyjącego w latach 1766 - 1844 zaprzątał problem: "dwutlenek węgla jest ciężki, tlen - lżejszy, azot - jeszcze lżejszy, para wodna - najlżejsza, przy czym para wodna jest dwukrotnie lżejsza od dwutlenku węgla. Jak to się dzieje, że przy powierzchni Ziemi nie tworzy się warstwa dwutlenku węgla, a w górnej części atmosfery - warstwa pary wodnej?" Skutkiem rozważań była jego teoria:

1. Wszystkie substancje są zbudowane z atomów,

2. Atomy tej samej substancji są jednakowe i mają tę samą masę, atomy różnych substancji są różne i mają różne masy.

Dalton jako atom uważał najmniejszą cząstkę zarówno pierwiastka jak i związku, czyli były atomy proste pierwiastków i atomy złożone związków. Mimo, iż dzisiaj wiadomo, ze atomy dzielą się na mniejsze elementy, teoria Daltona stanowi wciąż podstawę do rozumienia reakcji chemicznych.

Atomów, ze względu na ich niewielkie rozmiary, nie można było bezpośrednio obserwować. Dlatego przez wiele lat od chwili opracowania podstaw atomu uważano je za niepodzielne. Wyobrażano je sobie jako kulki o różnych średnicach i masach. Początek XX wieku przyniósł nowe odkrycia. Prace i obserwacje wielu uczonych, doprowadziły do stworzenia modeli atomów. Ernest Rutherford wykazał, ze atom ma niewielkie, ciężkie jądro. Doszedł do przekonania, że prawie cała masa atomu skupiona jest w bardzo małym dodatnio naładowanym jądrze atomowym a na zewnątrz poza jądrem rozmieszczone są elektrony. Prawie cala masa atomu skupiona jest w jądrze.

Wnioski, które sformułował Rutherford stały się podstawą wszystkich współczesnych teorii budowy atomu.

Badania procesów promieniotwórczych pozwoliły wyciągnąć wniosek, że jądra atomowe są również tworami złożonymi. Ustalono, że elementami składowymi jądra są neutrony i protony. Protonom i neutronom nadaje się wspólną nazwę nukleonów.

Części składowe atomu i ich charakterystyka:

Elektron
Cząstka o ładunku ujemnym -1.

Proton
Cząstka o ładunku dodatnim 1.

Neutron
Cząstka elektrycznie obojętna.

Uwaga: Atom posiada jednakową ilość elektronów i protonów, dlatego jest elektrycznie obojętny

Protony i neutrony znajdują się w jądrze. Jądro jest bardzo małe w porównaniu z wymiarem całego atomu. Całą pozostałą przestrzeń wokół jądra zajmują elektrony.

Elektrony są przyciągane przez protony znajdujące się w jądrze.

Uwaga: Współczesny model budowy atomu, zakłada, że elektrony rozmieszczone są na powłokach i tworzą wokół jądra chmury elektronowe.

Rozmiary atomów
Atom jest tak mały, że nie dostrzeżemy go ani pod lupą, ani pod mikroskopem. Wyodrębnienie pojedynczego atomu jest, więc praktycznie niemożliwe. Obrazy atomów uzyskano dopiero niedawno przy olbrzymich powiększeniach w specjalnym mikroskopie. Wyglądają one jak małe kulki. Trudno wyobrazić sobie, jak małe są atomy. Pewien pogląd na to mogą dać porównania, np. cztery miliony atomów można rozmieścić wzdłuż średnicy główki szpilki!

[TABELE, RYSUNKI I CAŁY TEKST W ZAŁĄCZNIKU]