原子がある単体として存在する粒子の最小単位の化学的組み合わせに介入することができます。何世紀にもわたって、原子について持っていた限られた知識は推測と仮定の主題にすぎなかったので、具体的なデータは何年も後まで得られませんでした。18世紀と19世紀に、英国の科学者ジョンダルトンは、原子の存在を非常に小さな単位として提案し、そのすべての物質が構成され、それらに質量を割り当て、固体で分割できない球として表現しました。
アトムとは
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これは、固体、液体、および気体を構成する物質の最小単位です。原子は一緒にグループ化され、同じタイプまたは異なるタイプになり、分子を形成します。分子は、存在する物体を構成する問題を構成します。しかし、科学者たちは、暗黒物質（宇宙の20％以上を占める）は未知の粒子と暗黒エネルギーで構成されているため、宇宙の物質の5％のみが原子で構成されていると判断しました（ 70％を占める）。
その名前は「不可分」を意味するラテン語の原子に由来し、この用語を付けたのはギリシャの哲学者デモクリタス（紀元前460-370年）とエピクルス（紀元前341-270年）でした。
これらの哲学者たちは、実験をせずに、私たちが何で構成されているのかという質問への答えと現実の説明を求めて、問題を無限に分割することは不可能であり、「トップ」があるべきであると結論付けました。それはすべてのものが構成されているものの最小限界に達していたでしょう。最小粒子が分割できなくなり、宇宙がそれで構成されるため、彼らはこれを「トップ」原子と呼びました。原子とは何かについて話すとき、この概念は今日でも維持されていることを付け加えておく必要があります。
それは核で構成されており、少なくとも1つの陽子と同じ数の中性子（その結合は「核」と呼ばれます）があり、その質量の少なくとも99.94％がその核にあります。残りの0.06％は、核を周回する電子で構成されています。電子とプロトンの数が同じである場合、原子は電気的に中性です。プロトンよりも電子が多い場合、その電荷は負になり、陰イオンとして決定されます。プロトンの数が電子を超えると、それらの電荷は正になり、カチオンと呼ばれます。
そのサイズは非常に小さいため（約100億分の1メートル）、オブジェクトをかなりの回数分割すると、それを構成する材料はなくなりますが、要素の原子はそのままになります。組み合わせて、彼らはそれを形成しました、そしてこれらは事実上目に見えません。ただし、いくつかの要因に依存するため、すべてのタイプの原子が同じ形状とサイズを持っているわけではありません。
原子の要素
アトムには、サブアトミック粒子と呼ばれるそれらを構成する他のコンポーネントがあります。これらは、特別で制御された条件下にない限り、独立して存在することはできません。これらの粒子は次のとおりです。負の電荷を持つ電子。正に帯電しているプロトン。電荷が等しい中性子は電気的に中性になります。プロトンと中性子は原子の核（中心）にあり、核と呼ばれるものを形成し、電子は核を周回します。
プロトン
この粒子は原子の核にあり、核の一部を形成しており、その電荷は正です。それらは原子の質量の約50％を占め、それらの質量は電子の1836倍に相当します。ただし、それらは中性子よりわずかに少ない質量を持っています。プロトンは、3つのクォーク（既存の2つの基本粒子の1つであるフェルミオンの一種）で構成されているため、基本粒子ではありません。
原子内のプロトンの数は、要素のタイプを定義する上で決定的です。たとえば、炭素原子には6つのプロトンがありますが、水素原子には1つのプロトンしかありません。
電子
それらは、原子の核を周回している負の粒子です。その質量は非常に小さいため、使い捨てと見なされます。通常、原子内の電子の数はプロトンと同じであるため、両方の電荷が互いに打ち消し合います。
異なる原子の電子はクーロン力（静電）によってリンクされ、ある原子から別の原子に共有および交換されると、化学結合を引き起こします。いくつかの原子に付着することなく、自由になることができる電子があります。そして、1つにリンクされているものは、異なるサイズの軌道を持つことができます（軌道半径が大きいほど、それに含まれるエネルギーが大きくなります）。
電子はフェルミオン（レプトン）の一種であり、他の元素で構成されていないため、元素粒子です。
中性子
それは原子の亜原子の中性粒子です、すなわち、それは同じ量の正と負の電荷を持っています。その質量は、原子の核を形成するプロトンの質量よりもわずかに高くなっています。
プロトンと同様に、中性子は3つのクォークで構成されます。2つは-1/3の電荷で下降または下降し、もう1つは+2/3の電荷で上昇または上昇するため、合計電荷はゼロになり、中性になります。核の外側の平均寿命は約15分であるため、中性子自体は核の外側に存在することはできません。
原子内の中性子の量は、それが同位体でない限り、その性質を決定しません。
アイソトープ
それらは一種の原子であり、その核組成は公平ではありません。つまり、プロトンの数は同じですが、中性子の数は異なります。この場合、同じ要素を構成する原子は異なり、それらに含まれる中性子の数によって区別されます。
同位体には2つのタイプがあります。
- 天然、3つ（プロチウム、重水素、トリチウム）を持つ水素原子などの自然界に見られる。または、炭素原子も3つあります（炭素-12、炭素-13、および炭素-14。それぞれに異なるユーティリティがあります）。
- 人工、制御された環境で生成され、原子以下の粒子が衝撃を受け、不安定で放射性です。
安定した同位体がありますが、同じように放射性であるにもかかわらず、惑星の存在に比べて崩壊期間が長いため、この安定性は相対的です。
原子の要素がどのように定義されるか
原子は、いくつかの要因によって区別または定義されます。
- プロトンの量：この数の変動は、それが属する化学元素を決定するため、異なる元素をもたらす可能性があります。
- 中性子量：元素の同位体を指定します。
プロトンが電子を引き付ける力は電磁的です。一方、陽子と中性子を引き付けるのは核であり、その強度は最初のものよりも大きく、正に帯電した陽子を互いに反発します。
原子内の陽子の数が多いと、それらをはじく電磁力が核よりも強くなり、核から核が放出されて核崩壊を起こす可能性があります。これは放射能とも呼ばれます。; 後で、ある要素から別の要素への変換（錬金術）である核変換をもたらします。
アトミックモデルとは
これは、原子とは何か、その組成、分布、および原子が提示する特性を定義するのに役立つスキームです。用語の誕生以来、さまざまな原子モデルが開発され、物質の構造をよりよく理解することができました。
最も代表的な原子モデルは次のとおりです。
ボーア原子モデル
デンマークの物理学者NielsBohr（1885-1962）は、教授、化学者、そして物理学者のErnest Rutherfordに師事した後、水素原子をガイドとして、後者のモデルに触発されて自分自身を公開しました。
ボーアの原子モデルは一種の惑星系で構成されており、核は中心にあり、電子は惑星のように安定した円形の軌道でその周りを移動し、大きい方がより多くのエネルギーを蓄えます。これには、ガスの吸収と放出、Max Planckの量子化理論、および
アルバート・アインシュタイン
電子は、ある軌道から別の軌道にジャンプする可能性があります。低エネルギーの軌道から高エネルギーの軌道に移動すると、到達する軌道ごとにエネルギーの量が増加します。エネルギーが高くなると低くなると、逆になり、減少するだけでなく、光（光子）などの放射の形で失われます。
ただし、Bohrの原子モデルには、他のタイプの原子には適用できないため、欠陥がありました。
ダルトン原子モデル
数学者で化学者のジョン・ダルトン（1766-1844）は、科学的根拠に基づいた原子モデルの出版の先駆者であり、原子はビリヤードボールに類似している、つまり球形であると述べました。
ダルトンの原子モデルは、彼のアプローチ（彼は「原子理論」と呼んだ）で、原子を分割できないことを確立しています。また、同じ要素の原子が、重量や質量など、同じ品質であることも証明します。それらは組み合わせることができますが、単純な関係では分割できないままです。また、他の種類の原子とさまざまな比率で組み合わせて、さまざまな化合物（2つ以上の種類の原子の結合）を作成できること。
このダルトン原子モデルは、電子とプロトンの存在が不明であったため、亜原子粒子の存在を説明しなかったため、一貫性がありませんでした。また、放射能の現象や電子（陰極線）の流れを説明することもできません。さらに、同位体（質量が異なる同じ要素の原子）は考慮されません。
ラザフォード原子モデル
物理学者で化学者のアーネスト・ラザフォード（1871-1937）によって育てられたこのモデルは、太陽系に類似しています。ラザフォードの原子モデルは、原子とその正の部分の質量の最も高い割合がその核（中央）にあることを確立しています。そして、負の部分または電子は、それらの間に真空を置いて、楕円形または円形の軌道でその周りを回転します。したがって、それは原子を核と殻に分離する最初のモデルになりました。
物理学者は実験を行い、粒子が金箔に当たったときの粒子の散乱角を計算し、一部が不調和な角度で跳ね返ったことに気づき、核は小さいが高密度である必要があると結論付けました。 JJトムソンの学生だったラザフォードのおかげで、中性子の存在についての最初の考えもありました。もう1つの成果は、核内の正電荷がこのような小さな体積でどのように一緒にとどまることができるかについての疑問を提起したことでした。
ラザフォードの原子モデルは、電磁気学に関するマクスウェルの法則と矛盾するため、一貫性がありませんでした。また、電子が高エネルギー状態から低エネルギー状態に遷移する際のエネルギー放射の現象についても説明していません。
トムソンの原子モデル
科学者であり、1906年のノーベル物理学賞を受賞したジョセフ・ジョン・トムソン（1856-1940）によって公開されました。トムソンの原子モデルは、レーズンプディングのように、電子が挿入された正に帯電した球状の塊として原子を記述します。このモデルの電子の数は正の電荷を中和するのに十分であり、正の質量と電子の分布はランダムでした。
彼は陰極線を実験しました。真空管内で、2つのプレートで電流線を通過させ、それらを偏向させる電界を生成しました。したがって、彼は電気が別の粒子で構成されていると判断しました。電子の存在を発見する。
しかし、トムソンの原子モデルは簡潔であり、学術的に受け入れられることはありませんでした。原子の内部構造と電荷の分布についての彼の説明は正しくなく、中性子の存在を考慮に入れておらず、プロトンについても知られていませんでした。また、要素の周期表の規則性についても説明していません。
それにもかかわらず、このモデルから、亜原子粒子の存在について知られていたので、彼らの研究は後の発見の基礎として役立ちました。
原子質量
で表される文字A、原子に含まれる陽子と中性子の総質量は原子と呼ばれる質量それらの質量は、それを破棄することができるほど小さいため、アカウントに電子を取ることなく、。
アイソトープは、プロトンの数は同じですが、中性子の数が異なる同じ要素の原子のバリエーションであるため、それらが非常に類似している場合でも、それらの原子質量は異なります。
原子番号
これは文字Zで表され、原子に含まれるプロトンの数を指します。これは、原子内の電子の数と同じです。メンデレーエフの1869年の元素の周期表は、原子番号に従って最小から最大の順に並べられています。
