Poobzeraj sa okolo seba: drevený stôl, pohár vody, vzduch, ktorý dýchaš, tvoja vlastná ruka. Každá z týchto vecí je úplne iná. A predsa sú všetky postavené rovnako – z drobných stavebných kociek, ktoré sa volajú atómy.

Čo sa stane, keď budeš stále krájať?

Predstav si malý kúsok zlata. Rozrež ho na polovicu. Potom jednu polovicu znova rozrež na polovicu, a znova, a znova. Každý nový kúsok je menší, ale stále je to zlato.

Dá sa takto pokračovať donekonečna? Nie! Nakoniec sa dostaneš k najmenšiemu kúsku zlata, aký existuje: k jedinému atómu zlata. Skladá sa z ešte menších častí, ale žiadna z nich sama osebe zlatom nie je.

Kúsok zlata rozrezaný na polovicu znova a znova Rad kúskov zlata. Každý kúsok je o polovicu menší ako ten pred ním. Po mnohých ďalších rezoch sa rad končí jedinou drobnou bodkou: jedným atómom zlata. zlato jeden atóm na polovicu, znova a znova
Každý kúsok je o polovicu menší ako ten pred ním. Na samom konci radu je najmenší kúsok zlata, aký existuje: jeden atóm zlata.

Taký ostrý nôž, ktorým by sa to dalo naozaj urobiť, neexistuje. Atómy sú však skutočné. Vedci ich dokonca vedia špeciálnymi mikroskopmi uvidieť ako drobné rozmazané hrbolčeky.

Aký malý je atóm?

Atómy sú oveľa menšie ako všetko, čo sa dá bežne uvidieť. Neukáže ti ich ani dobrý školský mikroskop.

Pozri sa, aký tenký je jeden tvoj vlas. Na jeho šírku by sa zmestilo niekoľko stotisíc atómov uložených vedľa seba.

Čo je vo vnútri atómu?

Atóm má stred a okrajovú časť. Stredu hovoríme jadro. Je maličké, ale váži takmer toľko ako celý atóm.

Jadro sa skladá z dvoch druhov čiastočiek, ktoré sú natesno pri sebe:

  • Protóny majú kladný elektrický náboj – plus.
  • Neutróny nemajú žiadny náboj. Sú neutrálne, a odtiaľ majú aj svoje meno.

Okolo jadra sa pohybujú oveľa ľahšie čiastočky, ktoré sa volajú elektróny. Majú záporný náboj – mínus. Plus a mínus sa navzájom priťahujú, a preto elektróny zostávajú blízko jadra. Pohybujú sa v rozmazanom oblaku, ktorému hovoríme elektrónový obal.

Bežný atóm má presne toľko elektrónov ako protónov. Plusy a mínusy sa navzájom vyrovnajú, takže atóm ako celok nemá žiadny náboj.

Časti atómu hélia Maličké jadro v strede obklopuje rozmazaný oblak a niekde v ňom sa pohybujú dva elektróny. Zväčšený krúžok ukazuje jadro zblízka: dva protóny a dva neutróny natesno pri sebe. Obrázok nie je v správnej mierke. jadro protón + neutrón elektrón − elektrónový obal
Atóm hélia. Maličké jadro obsahuje dva protóny a dva neutróny a okolo neho sa v oblaku pohybujú dva elektróny. Skutočné jadro by bolo pri tejto veľkosti primalé na to, aby sa dalo uvidieť.
Poďme hlbšie: Rozmazaný oblak, nie drobné planéty pre dospelých a extra zvedavých

Na mnohých obrázkoch obiehajú elektróny okolo jadra ako planéty okolo Slnka. Skutočné elektróny sa však po takých úhľadných dráhach nepohybujú. Kvantová fyzika vie povedať len to, kde sa elektrón pravdepodobne nachádza. Tieto pravdepodobné miesta tvoria okolo jadra rozmazaný oblak, ktorý sa volá orbitál. Orbitály majú rôzne veľkosti a tvary a určujú, ako sa atóm spája s inými atómami.

Protóny a neutróny sa skladajú z ešte menších čiastočiek, ktoré sa volajú kvarky. Elektróny sa podľa všetkého, čo dnes vieme, z ničoho menšieho neskladajú.

Atóm je takmer prázdny

Prečo teda ruka neprejde cez stôl? Elektróny na okraji atómov tvojej ruky sa tlačia proti elektrónom atómov stola. Mínus odtláča mínus, a tak sa ruka na povrchu stola zastaví.

Poďme hlbšie: Aké malé presne? pre dospelých a extra zvedavých
  • Atómy merajú zhruba 0,1 až 0,5 nanometra. Nanometer je milióntina milimetra.
  • Ľudský vlas je hrubý asi 0,02 až 0,18 milimetra. Na šírku bežného vlasu sa teda zmestí niekoľko stotisíc atómov.
  • Jadro má desaťtisíce ráz menší priemer ako celý atóm: pri uráne asi 27 000-krát, pri vodíku asi 60 000-krát. Knihy to často zaokrúhľujú na „100 000-krát“.
  • Jadro pritom nesie viac ako 99,9 % hmotnosti atómu. Protón je asi 1 836-krát ťažší ako elektrón a neutrón je ešte o niečo ťažší.
  • Ruku pri stole v skutočnosti zastaví elektrické odpudzovanie elektrónov spolu s kvantovým pravidlom, ktoré sa volá Pauliho vylučovací princíp. Ten nedovolí, aby sa elektróny natlačili do rovnakého stavu.

Koľko druhov atómov existuje?

Atómy zlata, kyslíka, železa… Vedci doteraz objavili 118 rôznych druhov atómov. Každému druhu hovoríme chemický prvok.

Čím sa jeden prvok líši od druhého? Počtom protónov v jadre. Každý atóm vodíka má 1 protón, každý atóm uhlíka 6, každý atóm kyslíka 8 a každý atóm zlata 79.

Viac ako 90 prvkov sa nachádza v prírode. Ostatné vyrobili vedci v laboratóriách. Všetky prvky sú zapísané v slávnej tabuľke, ktorá sa volá periodická tabuľka prvkov.

Čo atómy robia?

Atómy sa často navzájom držia. Skupine atómov, ktoré držia pokope, hovoríme molekula. Najmenší kúsok vody je napríklad molekula z dvoch atómov vodíka a jedného atómu kyslíka.

Väčšina vecí okolo teba je poskladaná len z niekoľkých druhov atómov, pospájaných nespočetnými spôsobmi. Je to ako postaviť celé mesto zo škatule, v ktorej je len zopár druhov kociek.

Atómy navyše nikdy nestoja na mieste. Neustále sa chvejú a narážajú do seba. Čím je niečo teplejšie, tým rýchlejšie sa jeho atómy chvejú – a práve o tom nám hovorí teplota.

Over sa

Čím sa atóm zlata líši od atómu kyslíka?

Ukáž odpoveď

Počtom protónov v jadre — Každý prvok má svoj vlastný počet protónov. Atóm zlata má vždy 79 protónov a atóm kyslíka vždy 8.