โครงสร้างของอะตอม
อะตอม (Atom) คือ หน่วยพื้นฐานของสสาร ประกอบด้วย 3 ส่วนหลักๆ คือ
- นิวเคลียส (Nucleus) อยู่ตรงกลางอะตอม ประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน
- อิเล็กตรอน (Electron) โคจรรอบนิวเคลียส มีค่าประจุไฟฟ้าลบ
- เปลือกอิเล็กตรอน (Electron Shell) วงโคจรที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่อยู่
สมบัติของอะตอม
อะตอมมีสมบัติที่สำคัญ ดังนี้
- มีขนาดเล็กมาก ขนาดของอะตอมประมาณ 100 พิโกเมตร (10-10 เมตร)
- มีมวลน้อยมาก มวลของอะตอมประมาณ 10-27 กิโลกรัม
- มีรูปร่างเป็นทรงกลม
- มีประจุไฟฟ้าเป็นกลาง
แบบจำลองอะตอม
นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอแบบจำลองอะตอมมากมาย ดังนี้
- แบบจำลองอะตอมแบบลูกบอลกลิ้ง (Rutherford model) เสนอโดย Ernest Rutherford ในปี ค.ศ. 1911 อธิบายว่าอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโปรตอนและนิวตรอนอยู่ตรงกลาง อิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียสในลักษณะวงโคจร
- แบบจำลองอะตอมแบบเมฆ (Schrödinger model) เสนอโดย Erwin Schrödinger ในปี ค.ศ. 1926 อธิบายว่าอิเล็กตรอนไม่ได้โคจรรอบนิวเคลียสในลักษณะวงโคจร แต่กระจายตัวเป็นเมฆอิเล็กตรอน โดยมีความหนาแน่นของเมฆอิเล็กตรอนมากที่สุดบริเวณรอบๆ นิวเคลียส
ธาตุและไอโซโทป
ธาตุ (Element) คือ สารที่ประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียวกัน ธาตุแต่ละชนิดมีสัญลักษณ์ทางเคมีและเลขอะตอมเป็นของตนเอง
ไอโซโทป (Isotope) คือ อะตอมชนิดเดียวกันที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากัน แต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน ไอโซโทปมีสมบัติทางเคมีเหมือนกัน แต่มีสมบัติทางฟิสิกส์ต่างกัน เช่น จุดหลอมเหลว จุดเดือด ความหนาแน่น เป็นต้น
การแบ่งประเภทของธาตุ
ธาตุสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ได้ตามสมบัติทางเคมี ดังนี้
- ธาตุโลหะ (Metal) มีคุณสมบัตินำไฟฟ้า การนำความร้อน และความมันวาว
- ธาตุอโลหะ (Nonmetal) มีคุณสมบัติตรงกันข้ามกับธาตุโลหะ
- ธาตุกึ่งโลหะ (Metalloid) มีสมบัติผสมระหว่างธาตุโลหะและอโลหะ
ประโยชน์ของอะตอม
อะตอมมีประโยชน์มากมาย เช่น
- ใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้า
- ใช้ในการผลิตวัสดุต่างๆ
- ใช้ในการผลิตยารักษาโรค
สรุป
อะตอมเป็นหน่วยพื้นฐานของสสาร โครงสร้างของอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียส อิเล็กตรอน และเปลือกอิเล็กตรอน ธาตุและไอโซโทปเป็นคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับอะตอม อะตอมมีประโยชน์มากมายในชีวิตประจำวัน