원자, 동위 원소, 이온, 분자 - 원자 구조 개요

개요

원자는 원소의 화학적 특성을 모두 보유하는 물질의 최소 단위입니다. 원자가 결합하여 분자를 형성하고, 상호 작용하여 고체, 기체 또는 액체를 형성합니다. 예를 들어, 물은 수소 원자와 산소 원자가 결합하여 물 분자를 형성한다. 많은 생물학적 과정은 분자를 그 구성 원자로 분해하고 더 유용한 분자로 재구성하는 데 전념하고 있습니다.

원자

원자 입자

원자는 양성자, 전자, 중성자의 세 가지 기본 입자로 구성되어 있습니다. 원자의 핵 (중심)에는 양성자 (양으로 하전)와 중성자 (전하 없음)가 포함됩니다. 원자의 가장 바깥쪽 영역은 전자껍질이라고 하며 전자(음으로 대전)가 포함되어 있습니다. 원자는 기본 입자의 배열과 수에 따라 다양한 특성을 가지고 있습니다.

수소 원자(H)에는 양성자 1개와 전자 1개만 포함되고 중성자는 포함되지 않습니다. 이것은 원소의 원자 번호와 질량 수를 사용하여 결정할 수 있습니다.

원자 질량

양성자와 중성자의 질량은 거의 동일하며 약 1.67 × 10-24 그램입니다. 과학자는 이 질량을 1 원자 질량 단위(amu) 또는 1 달톤으로 정의하고 있습니다. 질량은 비슷하지만 양성자는 양으로 대전되고 중성자는 전하가 없습니다. 따라서 원자의 중성자 수는 질량에 크게 영향을 미치지만 전하에는 영향을 미치지 않습니다.

전자의 질량은 양성자보다 훨씬 작고 무게는 9.11 × 10-28 그램, 즉 원자 질량 단위의 약 1/1800입니다. 따라서 전자는 원소의 전반적인 원자 질량에 크게 영향을 미치지 않습니다. 원자 질량을 고려할 때, 전자의 질량은 무시하고, 양성자와 중성자의 수에 기초하여 원자의 질량을 계산하는 것이 일반적이다.

전자는 원자의 전하에 크게 기여합니다. 각 전자는 양성자의 양전하와 동일한 음전하를 갖습니다. 과학자들은 이러한 전하를 '+1'과 '-1'로 정의합니다. 전하가 없는 중성 원자에서는, 원자핵을 주회 하는 전자의 수는, 원자핵 내의 양자의 수와 같다. 이 원자들에서는 양전하와 음전하가 서로 상쇄되어 순전하가 없는 원자가 된다.

원자의 부피

양성자, 중성자, 전자의 크기를 고려하면 원자의 부피의 대부분(99% 이상)은 실제로 빈 공간입니다. 이 모든 빈 공간에도 불구하고 고체는 단순히 서로를 통과하지는 않습니다. 모든 원자를 둘러싸는 전자는 음으로 대전되어 원자가 서로 반발함으로써 원자가 같은 공간을 차지하는 것을 막습니다. 이 분자 간 힘에 의해, 의자 등의 물체를 통과해 떨어지는 것을 막습니다.

 

요점

원자는 두 개의 영역으로 구성됩니다. 원자의 중심에 있고, 양성자와 중성자를 포함한 원자핵과 원자핵 주위를 주회 하는 전자를 보유하는 원자의 외부 영역입니다.
양성자와 중성자의 질량은 거의 동일하며 약 1.67 × 10-24 그램입니다. 과학자는 이것을 1 원자 질량 단위 (amu) 또는 1 달톤으로 정의합니다.
각 전자는 음전하(-1)를 가지며 양성자의 양전하(+1)와 동일합니다.
중성자는 원자핵 내에 있는 전하가 없는 입자입니다.

중요한 용어

원자: 화학 원소로서의 정체성을 아직 보유하고 있는 물질의 최소량으로, 전자에 둘러싸인 원자핵으로 구성되어 있습니다.
양성자 : 원자핵의 일부를 형성하고 원소의 원자 번호를 결정하는 양전하를 갖는 아원자 입자. 무게는 1 amu입니다.
중성자: 원자핵의 일부를 형성하는 아원자 입자. 전하가 없습니다. 질량은 양성자와 같고 1 amu의 무게가 있습니다.