§31. Строение атома
Взаимодействие атомов и молекул обусловлено прежде всего электрическими силами, поскольку гравитационное притяжение между такими малыми частицами ничтожно мало и практически не проявляется.
Когда-то атом считали неделимой частицей, но в 1897 году опыты Дж. Дж. Томсона доказали существование внутри атома отрицательно заряженных частиц — электронов. Поскольку атом в целом имеет нулевой заряд, внутри него обязательно должен находиться и положительный заряд.
В 1911 году Эрнест Резерфорд предложил так называемую планетарную модель атома. Согласно этой модели:
- почти вся масса атома сосредоточена в его ядре,
- вокруг ядра вращаются электроны, образуя электронную оболочку.
Электроны удерживаются около ядра благодаря электрическому притяжению.
Ядро, в свою очередь, состоит из двух видов частиц:
- протонов, несущих положительный заряд;
- нейтронов, не имеющих заряда.
Обе эти частицы называют нуклонами. Их удерживают в ядре особые ядерные силы, которые значительно — примерно в сто раз — превосходят по мощности электрические силы.
Протоны и нейтроны имеют близкие массы, и именно они определяют почти всю массу атома, поскольку масса электронов очень мала.
Если атом теряет электроны, он становится положительным ионом; если получает дополнительные электроны — отрицательным ионом.
В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов в ядре, поэтому суммарный заряд атома равен нулю.
Главное различие между атомами разных химических элементов заключается в количестве протонов в их ядре — эта величина называется зарядом ядра или атомным номером.
Силы, действующие между атомами, имеют электрическую природу: на определённых расстояниях они притягиваются, а при слишком сильном сближении электронные оболочки начинают отталкиваться.