Modely atómu a história

Podľa Daltonovej teórie (zač. 19. stor.) základnou stavebnou časticou všetkých látok je atóm. Sformuloval Atómovú teóriu:
-prvky sú zložené z malých neoddeliteľných častíc – atómov, atómy jedného prvku sú rovnaké, atómy rôznych prvkov sa líšia svojimi vlastnosťami (naskôr bola hypotéza poopravená: atóm je častica deliteľná, atómy rovnakých prvkov nie sú vždy rovnaké – viď izotopy)

-pri chem. reakciách dochádza k spájaniu, oddeľovaniu a preskupovaniu atómov, atómy pri nich nevznikajú, nezmiznú a ani sa nemenia na atómy iných prvkov
-spájaním atómov dvoch alebo viacerých prvkov vznikajú nové látky – chem. zlúčeniny
-v urč. zlúčenine pripadá na jeden atóm istého prvku vždy rovnaký počet atómov iného prvku

Dnes vieme, že atómy majú svoju vnútornú štruktúru – kladne nabité jadro a záporne nabitý elektrónový obal.
Thomson – prvý vytvoril model atómu – guličky vyplnené rovnomerne +, - nábojom. Thomsonovom modeli (statický model atómu - r.1902) sú elektróny umiestnené v kladne nabitej guli (atóme) ako hrozienka v pudinku. Atóm obsahuje toľko elektrónov, aby bol elektroneutrálny.

Rutherford – ožaroval fólie alfa lúčmi (jadrá He), dokázal existenciu protónov a neutrónov (planetárny model). V Ruthefordovom modeli (planetárny model atómu - r.1911) elektróny obiehajú okolo kladne nabitého jadra po kruhových dráhach ako planéty okolo slnka a tvoria elektrónový obal atómu. Tento pohyb elektrónov bol v rozpore so zákonmi klasickej fyziky. Na rozdiel od predpokladaného spojitého spektra atómu bol experimentálne dokázaný čiarový charakter všetkých atómových spektier.

Okolo kladne nabitého jadra, ktorého polomer je 10 000 krát menši ako polomer atómu, obiehajú po kružniciach elektróny. Záporný náboj elektrónov vyrovnáva kladný náboj jadra. Vypočítal, že viac ako 99 percent hmotnosti atómu ja sústredené v kladne nabitom jadre, ktorého polomer je asi 10-14m až 10-15m. O atóme sa vtedy predpokladalo, že má tvar gule s polomerom asi 10-10m. Zistil, že atóm sa skladá z jadra a obalu.

Bohr – Niels Bohr navrhol v roku 1913 nové zákony pre pohyb elektrónu v atóme. Bohrov model atómu vychádza z princípov kvantovej teórie, ktorej zakladateľom bol Max Plank. Predpokladal, že elektróny obiehajú okolo kladne nabitého jadra, dráhu nazval orbitál (stacionárne dráhy). Elektrónom prislúcha na každej dráhe urč. energia, ktorú môže elektrón meniť len pri prechode z jednej dráhy na druhú len po urč. dávkach – kvantách.

Kvantovo mechanický model atómu – zistilo sa, že elektróny v atóme majú dualistický charakter. Sú definované ako hmotné body, ale pohybujú sa takmer rýchlosťou svetla. Schrödingerovi sa podarilo popísať dráhu a výskyt elektrónov v atóme. Elektrón je v atóme charakterizovaný pomocou 4 kvantových čísiel a 3 pravidiel:

1.hlavné kvantové číslo – n udáva číslo dráhy a hodnotu energie prislúchajúcu danému elektrónu n = 1- nekonečno
2.vedľajšie kvantové č. – l udáva tvar orbity, l = 0 po n-1
3.magnetické kvantoré č. – m udáva orientáciu orbity do priestoru, m = -l ...0...+l
4.spinové kvantové č. určuje rotáciu elektrónu okolo vlastnej osi, hodnoty: +1/2, -1/2

Big Bang – etapy, sily zloženie častíc

Big bang (angl.) slov. veľký tresk, výbuch. Náš vesmír sa zrodil z explózie, z veľkého tresku. Predtým nebolo nič. Absolútna ničota. My ľudia si ju ani nevieme predstaviť. A odrazu tá úžasná koncentrácia energie. Stalo sa to pred 20 miliardami rokov. V niekoľkých zlomkoch sekundy sa energia zmenila na hmotu. Z neslýchanej hustoty: celý náš vesmír bol skoncentrovaný v náprstku! Teplota: miliardy a miliardy stupňov !!! Pod vplyvom explózie sa hmota začala rozptyľovať, vzďaľovať sa od počiatočného bodu. To bol začiatok rozpínania vesmíru... ktoré sa ešte vždy neskončilo!

- prvotná explózia, ktorou začal existovať náš vesmír (pred 18 miliardami rokov). Náznak tejto hypotézy pochádza z 20. rokov nášho storočia, keď si americký astronóm E. P. Hubble všimol, že ďaleké galaxie sa od nás systematicky vzďaľujú - ako keby sa vesmír rozpínal. Ak sa na tento pohyb vesmíru pozeráme spätne - ako by sme si pustili naspäť film - máme dojem, že vesmír sa nakoniec musí zmrštiť do tvrdého centra. Upozornil na to v r. 1927 belgický matematik G. H. Lemaitre a vyslovil domnienku, že vesmír možno bol na začiatku svojho vývoja malým a veľmi hustým "kozmickým vajíčkom", ktoré explodovalo - a až tak vznikol vesmír, ktorý dnes poznáme.