Atomi i heliumit

Për herë të parë ky term është përdorur nga filozofi i Greqisë së lashtë Demokriti (460 p.e.s.-370 p.e.s.) i cili me këtë fjalë emërtonte atë element të materies që nuk ndahet më d.m.th atomi greqisht atomo (ατομο) = fjalë e përbërë nga parafjala a=pa + tomo, temno=presë, ndaj, ajo që nuk pritet më. Më pas Xhon Daltoni i vërtetoi botëkuptimet e filozofëve Demokriti dhe Leukipi. Ai përfundoi se materia eshë e ndërtuar prej grimcave te vogla te cilat nuk mund te ndahen prej ti me metoda kimike. Këto grimca janë atomet.

Atomi është i përbëre nga bërthama dhe elektronet me ngarkesë elektrike negative që rrotullohen rreth saj, në brendësin e bërthamës gjejmë neutronet që janë thërrmija pa ngarkesë elektrike dhe protonet me ngarkesë elektrike pozitive. Për çdo atom në gjendje normale numri i protoneve është i barabartë me numrin e elektroneve. Kur numri protoneve është i barabarte me numrin e elektroneve themi atëherë që atomi është neutral.

Ndërsa kur atomi humb një ose më shumë elektrone ngarkesa e tij nuk është me neutrale (zero), sepse duke humbur ngarkesat negative të elektroneve, atij i kanë mbetur vetëm ngarkesat pozitive te protoneve ne bërthame, atëherë themi se atomi është shndërruar në një jon pozitiv ose kation. Ndërsa, kur atomit i bashkohen një ose më shumë elektrone, ky nuk është me neutral, sepse i janë shtuar elektrone me ngarkesa negative, pra edhe një herë kemi të bëjmë me shndërrimin e një atomi në një jon por kësaj radhe jon negativ ose anion.

Që atomi është i pandashëm mund te thuhej kur ne nuk e njihnim akoma natyrën e një atomi, tani mund te konfirmojmë që atomet janë te ndashëm sepse edhe humbja e një elektroni do te thotë ndarje e tij. Për me tepër shkenca ka ecur shumë përpara saqë tani është e mundur edhe ndarja e bërthamës së një atomi, ky veprim quhet fision nuklear dhe është i mundur në centralet nukleare. Atomet e elementve te nryshem bashkveprojne ndermjet tyre dhe gjate ketij bashkveprimi njeri nga elementet ka aftesi te jap elektrone ndersa elementi tjeter është i prirur te marre elektrone ne shtresen e jashtme.

Atomi përbëhet nga elektronet (grimca me masë jashtëzakonisht të vogla të ngarkuara negativisht),nga protonet(grimca me masë afërsisht sa masa e hidrogjenit me ngarkesë pozitive) dhe nga neutronet (grimca me masë afërsisht sa protoni pa ngarkesë).

Fizikani anglez Radhërford, në fillim të shekullit të 20, për të shpjeguar ndërtimin e atomit ai bëri një eksperiment: Një fletë mjaftë e hollë prej ari e bombardoi me reze alfa (grimca me

ngarkesë pozitive 2 herë më të madhe se ajo e protonit). Shumica e grimcave e ruanin lëvizjen e tyre drejtvizore dhe pasi përshkonin fletën e arit, njëlloj sikur ajo të mos ndodhej rrugën e tyre.

Të pakta qenë grimcat alfa qe shmangeshin nga rruga drejtvizore dhe vetëm ndonjë kthehej prapa. Kjo do të thotë që shumica e grimcave nuk gjenin asnjë pengesë në rrugën e tyre.

Duke u nisur nga kjo Radhërfordi mendoi se ne qendër të atomit,në një vëllim mjaftë të vogël ndodhen protonet dhe neutronet që ndërtojnë bërthamën e atomit.

Në bërthamë është përqendruar praktikisht gjithë masa e atomit. Rrotull bërthamës, në largësi mjaftë të madhe prej saj, lëvizin elektronet në trajektore që Radhërfordi mendonte se ishin rrethore e që quhen orbita.

Ky model u quajt model planetar i atomit, sepse elektronet lëvizin rreth bërthamës si planetët rreth diellit.

Meqenëse përmasat e bërthamës dhe të elektroneve janë mjaftë të vogla, dhe largësia e tyre mjaftë e madhe, është e qartë se shumica e grimcave alfa vazhdojnë rrugën e tyre drejtvizore. Ndonjë grimcë që shkon afër bërthamës ose drejtë saj, shmanget ose kthehet prapa.

Bërthama është e ngarkuar pozitivisht, kurse elektronet negativisht dhe ngarkesa më shenjë të kundërt tërhiqen, do të duhej që elektronet (në qoftë se do të ishin në qetësi) të binin në bërthamë. Që të mos ndodhte kjo, Radhërfordi mendoi që elektronet te lëvizin në orbita rrethore. Në këtë rast elektronet lëvizin në orbita me shpejtësi të tillë , në mënyrë që forca tërheqëse elektrike e ushtruar nga bërthama mbi elektronin , të asnjanësohet nga forca qendërikëse. Atomi është elektro-asnjë anës. Që këtej rrjedh se numri protoneve qe ndodhen në bërthamë duhet të jetë i barabartë me numrin e elektroneve që lëvizin në orbita, sepse ngarkesa e elektronit është e barabartë me ngarkesën protonit, por me shenjë të kundërt. Në qoftë se shënojmë me Z numrin e protoneve,po kaq do të jetë dhe numri i elektroneve të një atomi.

Numri Z quhet numër atomik. Ai tregon numrin e protoneve në bërthamë si dhe numrin e elektroneve që lëvizin rreth bërthamës. Ai është karakteristike shumë e rëndësishme e atomit.

Zbulimi i elementeve kimikeE pashqyrtuar

Shko te: navigacion, kërko

Nga fundi i shekullit XVIII kimistet filluan ti ndajnë substancat e thjeshta ne elemente dhe ne përberje kimike (substanca te perbera).

Janë bërë shumë përpjekje për te arritur deri ne klasifikimin e elementeve ne një sistem periodik. Fillimet e tyre i perkasin vitit 1817 kur kimisti gjerman Dobereiner, tregoi se masa e Stronciumit ne një perberje kimike gjendet midis masave te dy elementeve te ngjashen, Kalciumit dhe Bariumit (metale alkalinotokesore) e ne perberje kimike te ngjashme. Vite me vonë u bene te

njohura dhe treshe te tjera elementesh te ngjashem... Triada, p.sh triada e halogjeneveku renditeshin klori, bromi e jodi. Triada e metaleve alkaline, ku renditeshon Litiumi, natriumi e kaliumi.

Kimiste te tjerë kanë treguar se elementet mund te grupoheshin ne bashkesi më me shumë elemente te ngjashem. Kështu magnezi iu shtua alkalinotokesoreve, fluori iu shtua halogjeneve etj. Po kështu oksigjeni, squfuri, arseniku, antimoni e bismuthi qe nga 1854 bëjnë pjesë ne një familje. Rreth 1862 kimisti francez Shankurtua, i vendosi elementet sipas rritjes se mases atomike. Pohimi se vetite e elementeve janë ne varësi periodike te mases atomike të tyre perben ligjin periodik. Një sistem klasivikimi te elementeve sipas rritjes se mases atomike. Elementet ishin ndare ne shttate grupe me shtatë elemente secili. Ai e quajti këtë klasifik Ligj i Oktatave.

Idet e mëvonshme e me një rëndësi kolosale dalin ne pah ne 1869 nga rusi Dimitri Mendelejev. Ai kreu një studim te thelluar midis mases se elementeve dhe vetive të tyre fizike e kimike Ai propozoi një tabele te perbere nga 17 shtylla e me pas një tabele me 8 shtylla e cila u perdor për shumë kohe e me vonë u zevendesua me tabelen me perioda te gjata, te cilem e perdorim dhe sot. Grupin VIIIA, gazet e plogeta, qe nuk njiheshin ne kohën e Mendelejevit, e shtuan anglezet Relej dhe Ramsej me 1894 pasi zbuluan heliumin, neonin dhe argonin.

Pas zbulimit te elektonit nga fizikanti Tomson dhe propozimit te teorise berthamore te ndërtimit te atomit nga Ratherford, fizikanti anglez Van Den Brok, vuri re se ngarkesa e berthames qe e njohim si numri atomik përputhet me numrin e elementit ne sistemin periodk. Fizikanti anglez Mozli percaktoj vlerat e sakta te numrit atomik te elemeteve nëpërmjet studimit te spekterave të tyre rentgen X.

Me 1922 Bori bëri një interpretim te tabeles sipas strukturës elektronike te atomit dhe propozoi tabelen me perioda te gjata, qe përdoret e sot.

Numrat kuantik

Çdo elektroni mund t’i përshkruhen 4 numra kuantik të cilët tregojnë shtresën,nënshtresën ,orbitalen dhe kahun e rrotullimit të elektronit.Numrat kuantik të elektronit janë :

-numri kuantik kryesor (n) -numri kuantik sekondar apo orbital (l) -numri kuantik magnetik orbital (m) -numri kuantik spin (s)

1. Numri kuantik kryesor përcakton nivelet energjetike(shtresat) të elektronit në atomin përkates. Vlera e këtij numri është numër pozitiv n=1, 2, 3-7 (ku K=1, L=2, M=3, N=4, O=5, P=6, Q=7) ku sa më e madhe të jetë vlera e n-së, aq ma e madhe do të jetë distance e elektronit nga bërthama. Ai gjithashtu përcakton numrin maksimal të elektronëve që mund të gjenden në një nivel energjetik, e që shprehet me formulën : Xe=2 n2 si p.sh n=1 -> Xe=2 12=2 1=2 elektrone

n=2 -> Xe=2 22=2 4=4 elektron

2. Numri kuantik sekondar apo orbital (l) paraqet nënnivelin (nënshtresen) energjetike. Vlerat e numrit kuantik sekondar (l) janë të kushtëzuar nga vlera e numrit kuantik kryesor (n). Kështu për “n” të dhënë l merr vlerat l=0, 1, 2, 3-(n-1) : n=1 l=0 s n=2 l=0, 1 s, p n=3 l=0, 1, 2 s, p, d n=4 l=0, 1, 2, 3 s, p, d, f Numri kuantik sekondar gjithashtu përcakton edhe formën e orbitalës atomike. Për n=2 l ka dy vlera l=0 dhe l=1 kjo do të thotë që ky nivel i ka dy nënnivele.

3. Numri kuantik magnetik (m), është madhësi vektoriale qe përcakton orientimin hapësinor të orbitales atomike, si pasojë e vetive magnetike të elektronëve. Vlerat e numrit kuantik magnetik (m) mund të jenë vlera të numrave që sillen prej +l në zero e deri ne-l. Kështu p.sh : l=0 m= 0 (1 orbitale s) l=1 m= +1, 0, -1 (3orbitale p) l=2 m= +2, +1, 0, -1, -2 (5 orbitale d) l=3 m=+3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 (7orbitale f) Numri i orbitalëe të një nënniveli të dhëne jepet nga formula : m=2l+1 p.sh l=2 m=2(2)+1=4+1=5 (do të thotë nënniveli i 2 i ka 5 orbitale=orbitalja d)

4. Numri kuantik i spinit, përcakton kahun e rrotullimit të elektronit rreth bushtit të vet. Eksperimentalisht është vertetuar që elektroni në atom mund të formoj dy lloj fushash magnetike, njëra për shkak të rrotullimit rreth bërthames atomike, për ç’arsye paraqitet momenti magnetik orbital dhe e dyta për shkak të rrotullimit rreth boshtit të vet, për ç’arsye paraqitet momenti magnetik i spinit. Ai merr dy vlera : s=+½ dhe s=-½

Në çdo orbitale atomike vendosen vetëm elektronet që i kanë spinet e kundërta.

Vlerat e caktuara të energjisë që merr një elektron në atom,quhet nivel energjetik dhe elektronet që i përkasin një niveli energjetik formojnë një shtresë elektronike.

Në atomin e një elementi shpërndarja e elektronëve nëpër nivele dhe nënnivele energjetike bëhet sipas parimit të qëndrueshmëeris.Sipas këtij parimi mbushen më parë me elektrone nivelet dhe nënnivelet që kanë energji më të vogël e më pas ato që kanë energji më të lartë.

Nivelet energjetike (shtresat) paraqiten me shkronja apo numra K=1, L=2, M=3, N=4, O=5, P=6, Q=7 ndërsa nënnivelet me shkronjat s, p, d, f.

Pjesa e hapsirës rreth bërthames ku probaltiteti (besueshmëria) i ndodhjës së elektronëve është më e madhe quhet orbitale atomike. Ato mund të karakterizohen edhe si re elektronike. Forma e saj përcaktohet nga numri kuantik sekondal apo orbital (l). Kështu orbitalet s që kanë vlerën l=0 dhe kanë formë sferike ndërsa orbitalet p që kanë vlerën l=1 kanë formen e 8 së zgjatur.

Orbitalet atomike janë të orientuara në hapsirë në drejtim të bushtit të koordinatave x, z, y dhe si të tilla shënohen si px, py dhe pz. Në qendër të orbtit ndodhet bërthama, ndërsa elektroni lëviz rreth saj dhe krijon atë që quhet re elektronike.

Në një orbitale atomike më së shumti mund të vendosen dy elektrone dhe ato duhen të kene spine(kahe) të kundërta.