Aatom: erinevus redaktsioonide vahel

Aatom koosneb positiivse [[elektrilaeng]]uga [[aatomituum|tuum]]ast ning seda ümbritsevast sama suure negatiivse elektrilaenguga [[elektronkate|elektonkattestelektronkattest]]. Tema summaarne elektrilaeng on null. Niiviisi mõistetud aatomit nimetatakse '''neutraalseks aatomiks''' ehk '''ioniseerimata aatomiks'''. Laiemas mõttes nimetatakse '''aatomiteks''' ka [[ioniseeritud aatom]]eid; need erinevad ioniseerimata aatomitest selle poolest, et nende elektronkatte elektrilaengu [[absoluutväärtus]] erineb tuuma elektronkatte omast; nende summaarne elektrilaeng erineb nullist ja nad kuuluvad [[ioon]]ide hulka.

[[Aatomituum]] koosneb lähestikku asetsevatest [[nukleon]]idest – positiivse [[Elektrilaeng|elektrilaenguga]] [[prooton]]itest ja elektrilaenguta (neutraalsetest) [[neutron]]itest. Prootoni ja neutroni mass on ligikaudu võrdsed. Sõltuvalt tuuma koostisest ja energiatasemest jagunevad tuumad erinevateks [[nukliid]]ideks. Prootoneid ja neutroneid hoiab tuumas koos [[tuumajõud]], mis on positiivselt laetud prootonite omavahelisest elektrostaatilisest tõukejõust umbes 100 korda suurem. Et tuumajõudude mõjuulatus on väga väike (efektiivselt mõjub see vaid kõrvuti asetsevate nukleonide vahel), siis ülisuurtes aatomituumades ei suuda tuumajõud tuuma enam koos hoida ning tuum võib [[tuumalagunemine|laguneda]]. Sellised aatomid on [[radioaktiivsus|radioaktiivsed]]. Planeedi Maa looduses leiduvatest 94 [[keemilised elemendid|keemilisest elemendist]] on esimesed 80 stabiilsete aatomituumadega, ülejäänud aga radioaktiivsed.

Sama prootonite arvu, kuid erineva neutronite arvuga (N) aatomid on teineteise [[isotoop|isotoobid]]. Eri isotoopide keemilised omadused on reeglina väga sarnased (välja arvatud [[vesinik]]u puhul), mis muudab [[isotoopide eristamine|isotoopide eristamise]] keeruliseks. Et eri isotoopide aatomitel on erinev nukleonide arv ([[massiarv]] A), on eri isotoopide [[füüsikalised omadused]] erinevad. Isotoopi massiarvuga A ja laenguarvuga Z tähistatakse <math>{}^{A}_{Z}\mathrm{X}</math>, kus X on keemilise elemendi sümbol. Kui neutronite arv aatomis erineb oluliselt energeetiliselt kõige soodsamast (kõige madalama [[seoseenergia]]ga) neutronite arvust, on tuum ebastabiilne; sel juhul on tegu [[radioaktiivne isotoop|radioaktiivse isotoobiga]]. Viimane võib laguneda, kiirates [[radioaktiivne kiirgus|radioaktiivset kiirgust]].

Olgugi etEhkki aatomituuma [[mass]] moodustab valdava osa aatomi massist, on tuuma läbimõõt umbes 100 000 korda väiksem kui aatomil tervikuna, st suurusjärgus 10⁻¹⁵ m.

[[Leukippos]] ja tema õpilane [[Demokritos]] aga leidsid, et see on loogiliselt võimatu. Seetõttu nad oletasid, et aine koosneb väikestest jagamatutest osadest, mida nad hakkasid nimetama [[aatom (filosoofia)|aatom]]iteks ning mida nad eristasid neid ümbritsevast [[tühjus]]est. Leukippos lähtus tõsiasjast, et [[liikumine]] on olemas. Järelikult peab olema koht, milles liigutakse, ja see peabki olema tühjus. Aine osad peavad aga tühjusest erinema. Kui aine oleks lõputult jagatav, peaks aine osakeste vahel olema tühjus ning osakesed ise oleksid lõpmata väikesed, mis ei ole võimalik.

Atomistika juurde pöördusid tagasi 17. sajandi õpetlased [[Pierre Gassendi]] ja [[Joachim Jungius]]. Aatomi mõistet kasutasid ka [[Robert Boyle]] ja [[Isaac Newton]].

Moodsale aatomiteooriale pani [[1807]] aluse [[John Dalton]]. Daltoni järgi koosnevad kõik [[keemiline element|keemilised elemendid]] aatomitest. Ühe ja sama elemendi aatomitel on sama [[kaal]], samad [[mõõtmed]] ja sama kuju ning eri elementide aatomitel on erinev kaal, mõõtmed ja kuju. Aatomid ei ole jagatavad väiksemateks osadeks. Elementide aatomit ühinevad "liitaatomiteks" ([[molekul]]ideks). Edasine keemia areng lähtus nendest postulaatideks. Daltoni aatomiteooria seletas muu hulgas, miks elemendid osalevad [[keemiline reaktsioon|keemilistes reaktsioonides]] kindlates proportsioonides. Juba Dalton püüdis määrata aatomite massi, kuid esialgu ei õnnestunud seda õigesti teha muu hulgas sellepärast, et molekulide koostis ei olnud täpselt teada.

Aastatel 1833–1834 leidis [[Michael Faraday]] [[elektrolüüs]]i uurides, et [[elektrivool]]u [[lahus]]tes peavad põhjustama [[elektrilaeng]]uga aatomid ning peab eksisteerima vähim elektrilaeng ([[elementaarlaeng]]). Aastal [[1897]] näitas [[Joseph John Thomson]], et [[gaas]]is võivad esineda ühe ja sama negatiivse elektrilaenguga osakesed, ning oletas, et see ongi vähim elektrilaeng. Neid osakesi hakati nimetama [[elektron]]ideks. Aastal [[1898]] näitas [[Wilhelm Wien]], et peavad eksisteerima ka positiivse elektrilaenguga osakesed. Neid hakati nimetama [[prooton]]iteks.

Rutherfordi aatomimudelit modifitseeris [[1913]] [[Niels Bohr]] ([[Bohri aatomimudel]]). Bohr võttis aluseks hüpoteesi, et aatomitel on statsionaarsed olekud ning elektrodünaamika ei ole nende puhul rakendatav. Elektronide stabiilsus peab tulenema tundmatutest [[loodusseadus]]test. Bohri esimese postulaadi järgi saab aatom eksisteerida üksnes ühes või mitmes kindlas statsionaarses olekus. Igale olekule on iseloomulik teatud energianivoo. Bohri teise postulaadi järgi saab aatom üle minna ühelt energianivoolt teisele ning selle ülemineku käigus vabaneb aatomist või seotakse aatomiga [[energia]]hulk, mis võrdub energianivoode [[vahe]]ga. Energia vabaneb [[elektromagnetkiirgus]]ena, [[footon]]itena; see toimub kindlate annustena ([[kvant]]idena); sageduse määrab Einsteini sagedustingimus. Sel alusel õnnestus Bohril arvutada vesiniku spektrijoontele vastavad sagedused; seda peeti tema teooria tugevaks tõendiks. Bohri teooriat püüti rakendada ka teiste elementide aatomitele, kuid rakendatavaid tulemusi ei saadud. Küll aga õnnestus rahuldavalt seletada aatomite järjestust [[keemiliste elementide perioodilisussüsteem]]is.