Hmota
Jakákoliv hmota se dá dělit na menší a menší částečky, které ještě pořád mají vlastnosti té samé hmoty, až dojdete do dělení, že už to dál nejde.
Těmto malým částečkám se říká molekuly nebo atomy.
Některé látky se skládají z molekul a jiné jen z atomů. Atom znamená latinsky nedělitelný. Látky, které se skládají jen z atomů se nazývají prvky.
Látky, které se skládají z molekul se nazývají sloučeniny a už ze samotného názvu je cítit, že se molekuly z něčeho skládají. Ano je to právě z atomů prvků.
Prvky jsou látky, které se v přírodě vyskytují poskrovnu samy za sebe. Většinou se slučují s jinými prvky do sloučenin. Tím se zabývá věda zvaná chemie.
Všechny známe prvky poskládal chemik Mendělejev do přehledné tabulky. Podle ní lze určit skupiny prvků podobných vlastností.
Atom si podle nynějších znalostí o hmotě představujeme jako jádro z protonů a neutronů, kolem něhož obíhají v několika vrstvách nad sebou elektrony.
Elektron, proton ani neutron nikdo nikdy neviděl a my si proto tyto částice atomu pro jednoduchost představíme jako malé kuličky.
Elektron si představíme jako nejmenší a jeho náboj je záporný. Proton je celkem těžký a je nabitý stejně velkým nábojem jako elektron, ale kladné polarity.
Neutron je stejně těžký jako proton a žádný náboj nemá.
Jádro atomu drží pohromadě silou podobnou gravitační síle, neutrony i protony jsou těžké a blízko sebe,
naopak tuto soudržnost jádra poněkud oslabuje odpudivá elektrická síla protonů, v duchu stejné náboje se odpuzují. Tímto se zabývá fyzika atomu.
Navenek by pak jádro atomu působilo jako kladný náboj o velikosti náboje přímo úměrnému počtu protonů v jádře.
Atom se však skládá nejen s kladného jádra, ale i s obíhajících elelktronů.
Elektrony obíhají kolem jádra velmi rychle a proto nelze definovat jejich pozici, ale jen vrstvu, kde se pravděpodobně nacházejí.
Podle počtu protonů v jádře má pak atom stejný počet elektronů na svých vrstvách oběžných drah, aby se navenek mohl chovat jako elektricky neutrální..
Každá vrstva do sebe pojme nějaké množství elektronů, a ty svým záporným nábojem poněkud zastíní kladný náboj protonů v jádře,
a proto čím vzdálenější je vrstva oběžné dráhy elektronů, tím jsou elektrony volnější. Nejvíce se to projevuje ve vrchní vrstvě elektronového obalu.
Jednotlivé prvky se od sebe liší právě počtem protonů v jádře.
S tím, jak už jsme napsali, souvisí i počet elektronů na oběžných vrstvách drah nad jádrem atomu.
Počet elektronů v jednotlivých vrstvách nad jádrem má svůj řád a tak lze pro jednotlivé prvky přesně určit,
kolik elektronů bude v té nevrchnější elektronové slupce.
V Mendělejevově tabulce prvků je to už všechno právě podle počtu vrchních volných elektronů a vzrůstajícího počtu protonů poskládáno.
Ono totiž na počtu volných elektronů dost záleží v tom, jakou vlastnost bude prvek mít.
Pokud je ve vrchní vrstvě jeden nebo dva volné elektrony, chová se prvek jako kov.
Pokud má prvek ve vrchní vrstvě šest nebo sedm volných elektronů, chová se prvek jako nekov.
Pokud má prvek poslední vrstvu elektronů obsazenou, jedná se o prvek, který se nechce s ničím slučovat.
Pokud má prvek vrchní vrstvu zaplněnu na půl, chová se jako polovodič, ale to jsem asi něco předběh.
Pokud se potkají dva atomy jeden kov a druhý nekov, pak se snaží o to, aby vyrovnaly poslední vrstvu do naplněného stavu.
To jde dvěma způsoby, kov daruje svých pár elektronů pro potřeby nekovu, naopak nekovu pár elektronů pro doplnění horní vrstvy schází a tak je od kovu přijímá.
Pro atomy je stav plné horní vrstvy elektronů energeticky výhodnější a proto, je-li to možné, podrží si ho.
Jenže kov pak má o několik elektronů míň, než by měl mít, aby byl v neutrálním elektrickém stavu a navenek se chová jako kladný.
Takovému stavu atomu se říká kladný iont.
Naopak nekov přijal do své vrchní vrstvy pár volných elektronů od kovu a stal se tak oproti svému neutrálnímu stavu záporným.
Stal se záporným iontem.
A jelikož se kladné a záporné přitahují, a také proto že by rozvážené atomy, tedy ionty, o samotě nebyly se svým nábojem navenek spokojení,
vzniká mezi touto dvojicí atomů vazba. A jelikož je to způsobené elektrickou přitažlivostí iontů, říká se jí iontová vazba.
Tak vznikají molekuly například solí.
Pokud se potkají atomy prvků, které nejsou z řad kovů ani nekovů, pak i zde dochází k vazbě a to vlivem sdílení elektronů ve vrchních vrstvách.
Každý z prvků si tak doplní nebo vyprázdní vrchní vrstvu volných elektronů. Této vazbě se říká kovalentní. V těto vazbě nevznikají ionty.
Nelze jednoznačně říci o žádném vazby se účastnících atomů, že by se volných elektronů ve vrchní slupce zbavil nebo na úkor druhého obohatil.
A pak ještě existuje vazba kovová, je to také o sdílení volných elektronů. Atomy kovů jsou blízko sebe a mezi nimi přecházejí volné elektrony,
aby hned tuhle či támhle bylo chvilku úplně volno a tak je zde pořád přebytek chaoticky se pohybujících volných elektronů.
|
