అణువుల నిర్మాణం - పదార్థం యొక్క ప్రాథమిక కణాలు, ఎలక్ట్రాన్లు, ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు

ప్రకృతిలోని అన్ని భౌతిక శరీరాలు పదార్థం అని పిలువబడే ఒక రకమైన పదార్థంతో తయారు చేయబడ్డాయి. పదార్ధాలు రెండు ప్రధాన సమూహాలుగా విభజించబడ్డాయి - సాధారణ మరియు సంక్లిష్ట పదార్థాలు.

సంక్లిష్ట పదార్థాలు అంటే రసాయన ప్రతిచర్యల ద్వారా ఇతర, సరళమైన పదార్థాలుగా కుళ్ళిపోయే పదార్థాలు. సంక్లిష్ట పదార్ధాల వలె కాకుండా, సాధారణ పదార్థాలు రసాయనికంగా మరింత సరళమైన పదార్థాలుగా విభజించబడవు.

సంక్లిష్ట పదార్ధానికి ఉదాహరణ నీరు, ఇది రసాయన ప్రతిచర్య ద్వారా రెండు ఇతర, సరళమైన పదార్థాలుగా కుళ్ళిపోతుంది - హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్. చివరి రెండు విషయానికొస్తే, అవి ఇకపై రసాయనికంగా సరళమైన పదార్ధాలుగా కుళ్ళిపోలేవు మరియు అందువల్ల సాధారణ పదార్థాలు లేదా, ఇతర మాటలలో, రసాయన మూలకాలు.

19వ శతాబ్దపు మొదటి అర్ధభాగంలో, రసాయన మూలకాలు ఒకదానికొకటి సాధారణ సంబంధం లేని మారని పదార్థాలు అని సైన్స్‌లో ఒక ఊహ ఉంది. అయినప్పటికీ, రష్యన్ శాస్త్రవేత్త D. I. మెండలీవ్ (1834 - 1907) 1869లో మొదటిసారిరసాయన మూలకాల సంబంధాన్ని వెల్లడిస్తుంది, వాటిలో ప్రతి గుణాత్మక లక్షణం దాని పరిమాణాత్మక లక్షణం - పరమాణు బరువుపై ఆధారపడి ఉంటుందని చూపిస్తుంది.

రసాయన మూలకాల లక్షణాలను అధ్యయనం చేస్తూ, D.I. మెండలీవ్ వాటి పరమాణు బరువును బట్టి వాటి లక్షణాలు క్రమానుగతంగా పునరావృతమవుతాయని గమనించాడు. అతను ఈ ఆవర్తనతను పట్టిక రూపంలో చూపించాడు, ఇది "మెండలీవ్స్ పీరియాడిక్ టేబుల్ ఆఫ్ ఎలిమెంట్స్" పేరుతో సైన్స్‌లోకి ప్రవేశించింది.

మెండలీవ్ యొక్క రసాయన మూలకాల యొక్క ఆధునిక ఆవర్తన పట్టిక క్రింద ఉంది.

మెండలీవ్ టేబుల్

పరమాణువులు

ఆధునిక శాస్త్రీయ భావనల ప్రకారం, ప్రతి రసాయన మూలకం పరమాణువులు అని పిలువబడే అతి చిన్న పదార్థ (పదార్థ) కణాల సేకరణను కలిగి ఉంటుంది.

అణువు అనేది రసాయన మూలకం యొక్క అతిచిన్న భిన్నం, ఇది ఇకపై రసాయనికంగా ఇతర, చిన్న మరియు సరళమైన పదార్థ కణాలుగా కుళ్ళిపోదు.

విభిన్న స్వభావం గల రసాయన మూలకాల పరమాణువులు వాటి భౌతిక రసాయన లక్షణాలు, నిర్మాణం, పరిమాణం, ద్రవ్యరాశి, పరమాణు బరువు, స్వంత శక్తి మరియు కొన్ని ఇతర లక్షణాలలో ఒకదానికొకటి భిన్నంగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, హైడ్రోజన్ అణువు ఆక్సిజన్ అణువు నుండి దాని లక్షణాలు మరియు నిర్మాణంలో తీవ్రంగా భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు తరువాతి యురేనియం అణువు నుండి మొదలైనవి.

రసాయన మూలకాల పరమాణువులు పరిమాణంలో చాలా చిన్నవిగా గుర్తించబడ్డాయి. పరమాణువులు గోళాకార ఆకారాన్ని కలిగి ఉన్నాయని మేము షరతులతో ఊహిస్తే, వాటి వ్యాసాలు సెంటీమీటర్‌లో వంద మిలియన్ల వంతుకు సమానంగా ఉండాలి. ఉదాహరణకు, హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క వ్యాసం - ప్రకృతిలో అతి చిన్న అణువు - సెంటీమీటర్ (10-8 సెం.మీ.)లో వంద మిలియన్ల వంతు, మరియు అతిపెద్ద అణువుల వ్యాసం, ఉదాహరణకు, యురేనియం అణువు, మూడు వందలకు మించదు. ఒక సెంటీమీటర్ (3 10-8 సెం.మీ.).కాబట్టి, హైడ్రోజన్ పరమాణువు ఒక సెంటీమీటర్ వ్యాసార్థ గోళం కంటే చాలా రెట్లు చిన్నది, రెండోది భూగోళం కంటే చిన్నది.

పరమాణువుల పరిమాణం చాలా తక్కువగా ఉండటం వల్ల వాటి ద్రవ్యరాశి కూడా చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి m = 1.67· 10-24 అంటే ఒక గ్రాము హైడ్రోజన్‌లో దాదాపు 6·1023 పరమాణువులు ఉంటాయి.

రసాయన మూలకాల యొక్క పరమాణు బరువుల కొలత యొక్క సాంప్రదాయిక యూనిట్ కోసం, ఆక్సిజన్ అణువు యొక్క బరువులో 1/16 తీసుకోబడుతుంది. రసాయన మూలకం యొక్క ఈ పరమాణు బరువుకు అనుగుణంగా, ఇచ్చిన రసాయన మూలకం యొక్క బరువు ఆక్సిజన్ అణువు యొక్క బరువులో 1/16 కంటే ఎన్ని రెట్లు ఎక్కువ అని సూచించే నైరూప్య సంఖ్య అంటారు.

D. I. మెండలీవ్ యొక్క మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టికలో, అన్ని రసాయన మూలకాల యొక్క పరమాణు బరువులు ఇవ్వబడ్డాయి (మూలకం పేరుతో ఉన్న సంఖ్యను చూడండి). ఈ పట్టిక నుండి మనం తేలికైన పరమాణువు హైడ్రోజన్ అణువు అని చూస్తాము, ఇది పరమాణు బరువు 1.008. కార్బన్ యొక్క పరమాణు బరువు 12, ఆక్సిజన్ 16, మరియు మొదలైనవి.

భారీ రసాయన మూలకాల విషయానికొస్తే, వాటి పరమాణు బరువు హైడ్రోజన్ యొక్క పరమాణు బరువు కంటే రెండు వందల రెట్లు ఎక్కువ. కాబట్టి పాదరసం యొక్క పరమాణు విలువ 200.6, రేడియం 226 మరియు మొదలైనవి. మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టికలో రసాయన మూలకం ఆక్రమించిన సంఖ్య క్రమం ఎక్కువ, పరమాణు బరువు అంత ఎక్కువ.

రసాయన మూలకాల యొక్క పరమాణు బరువులు చాలా వరకు భిన్న సంఖ్యలుగా వ్యక్తీకరించబడతాయి. అటువంటి రసాయన మూలకాలు వివిధ పరమాణు బరువులు కలిగిన కానీ అదే రసాయన లక్షణాలతో ఎన్ని రకాల పరమాణువుల సమితిని కలిగి ఉంటాయి అనే వాస్తవం ద్వారా ఇది కొంతవరకు వివరించబడింది.

మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టికలో ఒకే సంఖ్యను కలిగి ఉన్న రసాయన మూలకాలు మరియు అందువల్ల ఒకే రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి కానీ వివిధ పరమాణు బరువులు కలిగి ఉన్న వాటిని ఐసోటోప్‌లు అంటారు.

ఐసోటోప్‌లు చాలా రసాయన మూలకాలలో కనిపిస్తాయి, రెండు ఐసోటోప్‌లు ఉన్నాయి, కాల్షియం - నాలుగు, జింక్ - ఐదు, టిన్ - పదకొండు, మొదలైనవి అనేక ఐసోటోప్‌లు కళ ద్వారా పొందబడతాయి, వాటిలో కొన్ని గొప్ప ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉన్నాయి.

పదార్థం యొక్క ప్రాథమిక కణాలు

చాలా కాలంగా, రసాయన మూలకాల యొక్క పరమాణువులు పదార్థం యొక్క విభజన యొక్క పరిమితి అని నమ్ముతారు, అనగా, విశ్వం యొక్క ప్రాథమిక "బిల్డింగ్ బ్లాక్స్". ఏదైనా రసాయన మూలకం యొక్క పరమాణువు పరమాణువు కంటే కూడా చిన్న పదార్థ కణాల సముదాయం అని నిర్ధారించడం ద్వారా ఆధునిక శాస్త్రం ఈ పరికల్పనను తిరస్కరించింది.

పదార్థం యొక్క నిర్మాణం యొక్క ఎలక్ట్రాన్ సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఏదైనా రసాయన మూలకం యొక్క అణువు అనేది ఎలక్ట్రాన్లు అని పిలువబడే పదార్థం యొక్క "ప్రాథమిక" కణాల చుట్టూ తిరిగే కేంద్ర కేంద్రకంతో కూడిన వ్యవస్థ. పరమాణువుల కేంద్రకాలు, సాధారణంగా ఆమోదించబడిన అభిప్రాయాల ప్రకారం, "ప్రాథమిక" పదార్థ కణాల సమితిని కలిగి ఉంటాయి - ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు.

పరమాణువుల నిర్మాణం మరియు వాటిలోని భౌతిక-రసాయన ప్రక్రియలను అర్థం చేసుకోవడానికి, పరమాణువులను రూపొందించే ప్రాథమిక కణాల యొక్క ప్రాథమిక లక్షణాలతో కనీసం క్లుప్తంగా మిమ్మల్ని మీరు పరిచయం చేసుకోవడం అవసరం.

ఎలక్ట్రాన్ అనేది ప్రకృతిలో గమనించిన అతి చిన్న ప్రతికూల విద్యుత్ చార్జ్‌తో కూడిన నిజమైన కణం అని నిర్ధారించబడింది.

ఒక కణం వలె ఎలక్ట్రాన్ గోళాకార ఆకారాన్ని కలిగి ఉందని మేము షరతులతో ఊహించినట్లయితే, అప్పుడు ఎలక్ట్రాన్ యొక్క వ్యాసం 4 · 10-13 సెం.మీ.కి సమానంగా ఉండాలి, అంటే, ప్రతి అణువు యొక్క వ్యాసం కంటే పదివేల రెట్లు చిన్నది.

ఎలక్ట్రాన్, ఇతర పదార్థ కణం వలె, ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటుంది. ఎలక్ట్రాన్ యొక్క "విశ్రాంతి ద్రవ్యరాశి", అనగా, సాపేక్ష విశ్రాంతి స్థితిలో అది కలిగి ఉన్న ద్రవ్యరాశి, మో = 9.1 · 10-28 Gకి సమానం.

ఎలక్ట్రాన్ యొక్క అతి చిన్న "విశ్రాంతి ద్రవ్యరాశి" ఎలక్ట్రాన్ యొక్క జడత్వ లక్షణాలు చాలా బలహీనంగా ఉన్నాయని సూచిస్తుంది, అంటే ఎలక్ట్రాన్ ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ శక్తి ప్రభావంతో అంతరిక్షంలో అనేక బిలియన్ల కాలాల ఫ్రీక్వెన్సీతో డోలనం చేయగలదు. రెండవ.

ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశి చాలా చిన్నది, ఒక గ్రాము ఎలక్ట్రాన్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి 1027 యూనిట్లు పడుతుంది. ఈ భారీ సంఖ్య గురించి కనీసం కొంత భౌతిక ఆలోచనను కలిగి ఉండటానికి, మేము ఒక ఉదాహరణ ఇస్తాము. ఒక గ్రాము ఎలక్ట్రాన్‌లను ఒకదానికొకటి దగ్గరగా సరళ రేఖలో అమర్చగలిగితే, అవి నాలుగు బిలియన్ కిలోమీటర్ల పొడవు గల గొలుసుగా ఏర్పడతాయి.

ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశి, ఏదైనా ఇతర పదార్థ మైక్రోపార్టికల్ లాగా, దాని కదలిక వేగంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సాపేక్ష విశ్రాంతి స్థితిలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ ఏదైనా భౌతిక శరీరం యొక్క ద్రవ్యరాశికి సమానమైన యాంత్రిక స్వభావం యొక్క "విశ్రాంతి ద్రవ్యరాశి"ని కలిగి ఉంటుంది. ఎలక్ట్రాన్ యొక్క "మాస్ ఆఫ్ మోషన్" విషయానికొస్తే, దాని కదలిక వేగం పెరిగేకొద్దీ పెరుగుతుంది, ఇది విద్యుదయస్కాంత మూలం. ద్రవ్యరాశి మరియు విద్యుదయస్కాంత శక్తితో ఒక రకమైన పదార్థంగా కదిలే ఎలక్ట్రాన్‌లో విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం ఉండటం దీనికి కారణం.

ఎలక్ట్రాన్ ఎంత వేగంగా కదులుతుందో, దాని విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క జడత్వ లక్షణాలు ఎక్కువగా వ్యక్తమవుతాయి, తరువాతి ద్రవ్యరాశి మరియు తదనుగుణంగా దాని విద్యుదయస్కాంత శక్తి ఎక్కువగా ఉంటుంది.ఎలక్ట్రాన్ దాని విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రంతో ఒకే సేంద్రీయంగా అనుసంధానించబడిన పదార్థ వ్యవస్థను సూచిస్తుంది కాబట్టి, ఇది ఎలక్ట్రాన్ యొక్క విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క మొమెంటం ద్రవ్యరాశిని ఎలక్ట్రాన్‌కు నేరుగా ఆపాదించడం సహజం.

ఎలక్ట్రాన్, ఒక కణం యొక్క లక్షణాలతో పాటు, తరంగ లక్షణాలను కూడా కలిగి ఉంటుంది.కాంతి ప్రవాహం వంటి ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం, వేవ్-వంటి కదలిక రూపంలో ప్రచారం చేస్తుందని ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించబడింది. అంతరిక్షంలో ఎలక్ట్రాన్ ప్రవాహం యొక్క వేవ్ మోషన్ యొక్క స్వభావం ఎలక్ట్రాన్ తరంగాల జోక్యం మరియు విక్షేపం యొక్క దృగ్విషయం ద్వారా నిర్ధారించబడింది.

ఎలక్ట్రానిక్ జోక్యం అనేది ఒకదానికొకటి ఎలక్ట్రాన్ విల్‌ల సూపర్‌పొజిషన్ మరియు ఎలక్ట్రాన్ డిఫ్రాక్షన్ యొక్క దృగ్విషయం - ఇది ఎలక్ట్రాన్ పుంజం వెళ్ళే ఇరుకైన చీలిక అంచుల వద్ద వంగి ఉండే ఎలక్ట్రాన్ తరంగాల దృగ్విషయం. అందువల్ల, ఎలక్ట్రాన్ కేవలం ఒక కణం కాదు, కానీ ఒక «కణ తరంగం», దీని పొడవు ఎలక్ట్రాన్ యొక్క ద్రవ్యరాశి మరియు వేగంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఎలక్ట్రాన్, దాని అనువాద చలనంతో పాటు, దాని అక్షం చుట్టూ భ్రమణ చలనాన్ని కూడా నిర్వహిస్తుందని నిర్ధారించబడింది. ఈ రకమైన ఎలక్ట్రాన్ కదలికను "స్పిన్" అని పిలుస్తారు (ఆంగ్ల పదం "స్పిన్" నుండి - స్పిండిల్). ఈ కదలిక ఫలితంగా, ఎలక్ట్రాన్, ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ కారణంగా విద్యుత్ లక్షణాలతో పాటు, అయస్కాంత లక్షణాలను కూడా పొందుతుంది, ఈ విషయంలో ఒక ప్రాథమిక అయస్కాంతాన్ని పోలి ఉంటుంది.

ప్రోటాన్ అనేది ఎలక్ట్రాన్ యొక్క ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్‌కు సంపూర్ణ విలువతో సమానమైన ధనాత్మక విద్యుత్ చార్జ్ కలిగిన నిజమైన కణం.

ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి 1.67 ·10-24 r, అంటే ఎలక్ట్రాన్ యొక్క "మిగిలిన ద్రవ్యరాశి" కంటే సుమారు 1840 రెట్లు ఎక్కువ.

ఎలక్ట్రాన్ మరియు ప్రోటాన్ లాగా కాకుండా, న్యూట్రాన్‌కు ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ ఉండదు, అంటే ఇది పదార్థం యొక్క విద్యుత్ తటస్థ "ప్రాథమిక" కణం. న్యూట్రాన్ ద్రవ్యరాశి ఆచరణాత్మకంగా ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశికి సమానంగా ఉంటుంది.

అణువులను తయారు చేసే ఎలక్ట్రాన్లు, ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతాయి. ముఖ్యంగా, ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్లు ఒకదానికొకటి వ్యతిరేక విద్యుత్ చార్జీలతో కణాలుగా ఆకర్షిస్తాయి.అదే సమయంలో, ఎలక్ట్రాన్ నుండి ఎలక్ట్రాన్ మరియు ప్రోటాన్ నుండి ప్రోటాన్ ఒకే విద్యుత్ చార్జీలతో కణాల వలె తిప్పికొట్టబడతాయి.

ఈ విద్యుత్ చార్జ్ చేయబడిన కణాలన్నీ వాటి విద్యుత్ క్షేత్రాల ద్వారా సంకర్షణ చెందుతాయి. ఈ క్షేత్రాలు ఫోటాన్‌లు అని పిలువబడే ప్రాథమిక పదార్థ కణాల సమాహారంతో కూడిన ప్రత్యేక రకమైన పదార్థం. ప్రతి ఫోటాన్‌లో అంతర్లీనంగా ఖచ్చితంగా నిర్వచించబడిన శక్తి (శక్తి క్వాంటం) ఉంటుంది.

విద్యుత్ చార్జ్ చేయబడిన పదార్థ పదార్థాల కణాల పరస్పర చర్య ఒకదానితో ఒకటి ఫోటాన్ల మార్పిడి ద్వారా జరుగుతుంది. విద్యుత్ చార్జ్ చేయబడిన కణాల పరస్పర చర్య యొక్క శక్తిని సాధారణంగా విద్యుత్ శక్తి అంటారు.

పరమాణువుల కేంద్రకాలలోని న్యూట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్లు కూడా ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతాయి. అయినప్పటికీ, వాటి మధ్య ఈ పరస్పర చర్య ఇకపై విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా జరగదు, ఎందుకంటే న్యూట్రాన్ పదార్థం యొక్క విద్యుత్ తటస్థ కణం, కానీ పిలవబడే దాని ద్వారా అణు క్షేత్రం.

ఈ క్షేత్రం కూడా మీసాన్‌లు అని పిలువబడే ప్రాథమిక పదార్థ కణాల సమాహారంతో కూడిన ఒక ప్రత్యేక రకమైన పదార్థం... న్యూట్రాన్‌లు మరియు ప్రోటాన్‌ల పరస్పర చర్య మీసాన్‌ల పరస్పర మార్పిడి ద్వారా జరుగుతుంది. న్యూట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్ల మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క శక్తిని న్యూక్లియర్ ఫోర్స్ అంటారు.

అణు శక్తులు పరమాణువుల కేంద్రకాలలో చాలా తక్కువ దూరంలో పనిచేస్తాయని నిర్ధారించబడింది - సుమారు 10-13 సెం.మీ.

పరమాణు కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్‌ల పరస్పర వికర్షణ యొక్క విద్యుత్ శక్తుల కంటే అణు శక్తులు చాలా ఎక్కువగా ఉంటాయి. అణువుల కేంద్రకాల లోపల ప్రోటాన్ల పరస్పర వికర్షణ శక్తులను అధిగమించడమే కాకుండా, ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల సేకరణ నుండి కేంద్రకాల యొక్క చాలా బలమైన వ్యవస్థలను సృష్టించగలవు అనే వాస్తవానికి ఇది దారితీస్తుంది.

ఏదైనా అణువు యొక్క కేంద్రకం యొక్క స్థిరత్వం రెండు వైరుధ్య శక్తుల నిష్పత్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది - అణు (ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల పరస్పర ఆకర్షణ) మరియు విద్యుత్ (ప్రోటాన్ల పరస్పర వికర్షణ).

అణువుల కేంద్రకాలలో పనిచేసే శక్తివంతమైన అణు శక్తులు న్యూట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్‌లను ఒకదానికొకటి మార్చడానికి దోహదం చేస్తాయి. న్యూట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్ల యొక్క ఈ పరస్పర చర్యలు తేలికైన ప్రాథమిక కణాల విడుదల లేదా శోషణ ఫలితంగా జరుగుతాయి, ఉదాహరణకు మీసోన్లు.

మనచే పరిగణించబడే కణాలను ప్రాథమికంగా పిలుస్తారు, ఎందుకంటే అవి పదార్థం యొక్క ఇతర, సరళమైన కణాల సమగ్రతను కలిగి ఉండవు. కానీ అదే సమయంలో, వారు ఒకదానికొకటి రూపాంతరం చెందగలరని, మరొకరి ఖర్చుతో ఉత్పన్నమవుతారని మనం మర్చిపోకూడదు. అందువల్ల, ఈ కణాలు కొన్ని సంక్లిష్ట నిర్మాణాలు, అంటే వాటి ప్రాథమిక స్వభావం షరతులతో కూడుకున్నది.

అణువుల రసాయన నిర్మాణం

దాని నిర్మాణంలో సరళమైన అణువు హైడ్రోజన్ అణువు. ఇది కేవలం రెండు ప్రాథమిక కణాల సేకరణను కలిగి ఉంటుంది - ఒక ప్రోటాన్ మరియు ఎలక్ట్రాన్. హైడ్రోజన్ అణువు వ్యవస్థలోని ప్రోటాన్ ఒక కేంద్ర కేంద్రకం పాత్రను పోషిస్తుంది, దాని చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్ నిర్దిష్ట కక్ష్యలో తిరుగుతుంది. అంజీర్ లో. 1 హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క నమూనాను క్రమపద్ధతిలో చూపుతుంది.

అన్నం. 1. హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క నిర్మాణం యొక్క రేఖాచిత్రం

ఈ మోడల్ వాస్తవికత యొక్క స్థూలమైన ఉజ్జాయింపు మాత్రమే. వాస్తవం ఏమిటంటే, ఎలక్ట్రాన్ "కణాల తరంగం"గా బాహ్య వాతావరణం నుండి తీవ్రంగా వేరు చేయబడిన వాల్యూమ్‌ను కలిగి ఉండదు. మరియు దీని అర్థం ఎలక్ట్రాన్ యొక్క కొన్ని ఖచ్చితమైన సరళ కక్ష్య గురించి కాకుండా, ఒక రకమైన ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్ గురించి మాట్లాడాలి. ఈ సందర్భంలో, ఎలక్ట్రాన్ చాలా తరచుగా క్లౌడ్ యొక్క కొన్ని మధ్య రేఖను ఆక్రమిస్తుంది, ఇది పరమాణువులో సాధ్యమయ్యే కక్ష్యలలో ఒకటి.

ఎలక్ట్రాన్ యొక్క కక్ష్య ఖచ్చితంగా మారదు మరియు అణువులో స్థిరంగా ఉండదని చెప్పాలి - ఇది కూడా, ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశిలో మార్పు కారణంగా, ఒక నిర్దిష్ట భ్రమణ కదలికను చేస్తుంది. అందువల్ల, అణువులో ఎలక్ట్రాన్ యొక్క కదలిక సాపేక్షంగా సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది. హైడ్రోజన్ అణువు (ప్రోటాన్) యొక్క కేంద్రకం మరియు దాని చుట్టూ తిరిగే ఎలక్ట్రాన్ వ్యతిరేక విద్యుత్ చార్జీలను కలిగి ఉంటాయి కాబట్టి, అవి ఒకదానికొకటి ఆకర్షిస్తాయి.

అదే సమయంలో, ఎలక్ట్రాన్ యొక్క ఉచిత శక్తి, పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం చుట్టూ తిరుగుతూ, కేంద్రకం నుండి దానిని తొలగించేటటువంటి సెంట్రిఫ్యూగల్ శక్తిని అభివృద్ధి చేస్తుంది. అందువల్ల, అణువు మరియు ఎలక్ట్రాన్ యొక్క కేంద్రకం మరియు ఎలక్ట్రాన్పై పనిచేసే అపకేంద్ర శక్తి మధ్య పరస్పర ఆకర్షణ యొక్క విద్యుత్ శక్తి వ్యతిరేక శక్తులు.

సమతౌల్యంలో, వాటి ఎలక్ట్రాన్ పరమాణువులోని కొంత కక్ష్యలో సాపేక్షంగా స్థిరమైన స్థానాన్ని ఆక్రమిస్తుంది. ఎలక్ట్రాన్ యొక్క ద్రవ్యరాశి చాలా చిన్నది కాబట్టి, అణువు యొక్క కేంద్రకంపై ఆకర్షణ శక్తిని సమతుల్యం చేయడానికి, అది సెకనుకు 6·1015 విప్లవాలకు సమానమైన అపారమైన వేగంతో తిరుగుతూ ఉండాలి. అంటే హైడ్రోజన్ పరమాణువు వ్యవస్థలోని ఒక ఎలక్ట్రాన్, ఏ ఇతర పరమాణువు వలె, దాని కక్ష్యలో సెకనుకు వెయ్యి కిలోమీటర్ల కంటే ఎక్కువ సరళ వేగంతో కదులుతుంది.

సాధారణ పరిస్థితులలో, ఒక ఎలక్ట్రాన్ కేంద్రకానికి దగ్గరగా ఉన్న కక్ష్యలోని రకమైన అణువులో తిరుగుతుంది. అదే సమయంలో, ఇది కనీస శక్తిని కలిగి ఉంటుంది. ఒక కారణం లేదా మరొక కారణంగా, ఉదాహరణకు, పరమాణు వ్యవస్థపై దాడి చేసిన ఇతర పదార్థ కణాల ప్రభావంతో, ఎలక్ట్రాన్ అణువు నుండి మరింత దూరంలో ఉన్న కక్ష్యకు కదులుతుంది, అప్పుడు అది ఇప్పటికే కొంచెం పెద్ద శక్తిని కలిగి ఉంటుంది.

అయితే, ఎలక్ట్రాన్ ఈ కొత్త కక్ష్యలో చాలా తక్కువ సమయం వరకు ఉంటుంది, ఆ తర్వాత అది అణువు యొక్క కేంద్రకానికి దగ్గరగా ఉన్న కక్ష్యకు తిరిగి తిరుగుతుంది.ఈ కోర్సులో అది అయస్కాంత వికిరణం-రేడియంట్ ఎనర్జీ (Fig. 2) యొక్క క్వాంటం రూపంలో దాని అదనపు శక్తిని వదులుకుంటుంది.

అన్నం. 2. ఎలక్ట్రాన్ సుదూర కక్ష్య నుండి పరమాణువు యొక్క కేంద్రకానికి దగ్గరగా వెళ్లినప్పుడు, అది ఒక పరిమాణపు రేడియంట్ శక్తిని విడుదల చేస్తుంది

ఎలక్ట్రాన్ బయటి నుండి ఎంత ఎక్కువ శక్తిని పొందుతుందో, అది పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం నుండి చాలా దూరంలో ఉన్న కక్ష్యలోకి కదులుతుంది మరియు అది కేంద్రకానికి దగ్గరగా ఉన్న కక్ష్యలోకి తిరుగుతున్నప్పుడు ఎక్కువ మొత్తంలో విద్యుదయస్కాంత శక్తిని విడుదల చేస్తుంది.

వివిధ కక్ష్యల నుండి పరమాణు కేంద్రకానికి దగ్గరగా ఉండే పరివర్తన సమయంలో ఎలక్ట్రాన్ విడుదల చేసే శక్తిని కొలవడం ద్వారా, హైడ్రోజన్ పరమాణువు వ్యవస్థలో ఎలక్ట్రాన్ ఏ ఇతర వ్యవస్థలోనూ ఉన్నట్లుగా నిర్ధారించడం సాధ్యమైంది. అణువు, ఒక యాదృచ్ఛిక కక్ష్యకు వెళ్లదు, బాహ్య శక్తి ప్రభావంతో పొందే ఈ శక్తికి అనుగుణంగా ఖచ్చితంగా నిర్ణయించబడుతుంది. అణువులో ఎలక్ట్రాన్ ఆక్రమించగల కక్ష్యలను అనుమతించబడిన కక్ష్యలు అంటారు.

హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క న్యూక్లియస్ యొక్క ధనాత్మక చార్జ్ (ప్రోటాన్ యొక్క ఛార్జ్) మరియు ఎలక్ట్రాన్ యొక్క ప్రతికూల ఛార్జ్ సంఖ్యాపరంగా సమానంగా ఉంటాయి కాబట్టి, వాటి మొత్తం ఛార్జ్ సున్నా. దీని అర్థం హైడ్రోజన్ అణువు దాని సాధారణ స్థితిలో విద్యుత్ తటస్థ కణం.

ఇది అన్ని రసాయన మూలకాల పరమాణువులకు వర్తిస్తుంది: సానుకూల మరియు ప్రతికూల చార్జీల సంఖ్యా సమానత్వం కారణంగా దాని సాధారణ స్థితిలో ఉన్న ఏదైనా రసాయన మూలకం యొక్క పరమాణువు విద్యుత్ తటస్థ కణం.

హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క కేంద్రకం ఒక "ప్రాథమిక" కణాన్ని మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది - ఒక ప్రోటాన్, ఈ కేంద్రకం యొక్క ద్రవ్యరాశి సంఖ్య అని పిలవబడేది ఒకదానికి సమానం. ఏదైనా రసాయన మూలకం యొక్క పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం యొక్క ద్రవ్యరాశి సంఖ్య ఆ కేంద్రకాన్ని రూపొందించే మొత్తం ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల సంఖ్య.

సహజ హైడ్రోజన్ ప్రధానంగా ఒక ద్రవ్యరాశి సంఖ్యతో సమానమైన పరమాణువుల సేకరణను కలిగి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, ఇది మరొక రకమైన హైడ్రోజన్ పరమాణువులను కలిగి ఉంటుంది, ద్రవ్యరాశి సంఖ్య రెండుకు సమానం. డ్యూటెరాన్లు అని పిలువబడే ఈ భారీ హైడ్రోజన్ అణువుల కేంద్రకాలు ప్రోటాన్ మరియు న్యూట్రాన్ అనే రెండు కణాలతో రూపొందించబడ్డాయి. ఈ హైడ్రోజన్ ఐసోటోప్‌ను డ్యూటెరియం అంటారు.

సహజ హైడ్రోజన్‌లో చాలా తక్కువ మొత్తంలో డ్యూటెరియం ఉంటుంది. ప్రతి ఆరు వేల కాంతి హైడ్రోజన్ పరమాణువులకు (ద్రవ్యరాశి సంఖ్య ఒకటికి సమానం), ఒకే ఒక డ్యూటెరియం అణువు (భారీ హైడ్రోజన్) మాత్రమే ఉంటుంది. హైడ్రోజన్ యొక్క మరొక ఐసోటోప్ ఉంది, ట్రిటియం అని పిలువబడే సూపర్-హెవీ హైడ్రోజన్. ఈ హైడ్రోజన్ ఐసోటోప్ యొక్క పరమాణువు యొక్క కేంద్రకంలో, మూడు కణాలు ఉన్నాయి: ఒక ప్రోటాన్ మరియు రెండు న్యూట్రాన్లు, అణు శక్తులతో కలిసి ఉంటాయి. ట్రిటియం పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం యొక్క ద్రవ్యరాశి సంఖ్య మూడు, అంటే ట్రిటియం పరమాణువు కాంతి హైడ్రోజన్ పరమాణువు కంటే మూడు రెట్లు ఎక్కువ.

హైడ్రోజన్ ఐసోటోపుల అణువులు వేర్వేరు ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉన్నప్పటికీ, అవి ఇప్పటికీ ఒకే రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉన్నాయి, ఉదాహరణకు, కాంతి హైడ్రోజన్, ఆక్సిజన్‌తో రసాయన ప్రతిచర్యలోకి ప్రవేశించి, దానితో సంక్లిష్ట పదార్థాన్ని ఏర్పరుస్తుంది - నీరు. అదేవిధంగా, హైడ్రోజన్ యొక్క ఐసోటోప్, డ్యూటెరియం, ఆక్సిజన్‌తో కలిసి నీటిని ఏర్పరుస్తుంది, దీనిని సాధారణ నీటిలా కాకుండా భారీ నీరు అంటారు. అణు (అణు) శక్తి ఉత్పత్తిలో భారీ నీరు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

కాబట్టి, పరమాణువుల రసాయన లక్షణాలు వాటి కేంద్రకాల ద్రవ్యరాశిపై ఆధారపడి ఉండవు, పరమాణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ షెల్ నిర్మాణంపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటాయి. కాంతి హైడ్రోజన్, డ్యూటెరియం మరియు ట్రిటియం యొక్క పరమాణువులు ఒకే సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటాయి (ప్రతి అణువుకు ఒకటి), ఈ ఐసోటోప్‌లు ఒకే రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.

రసాయన మూలకం హైడ్రోజన్ మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టికలో మొదటి సంఖ్యను ఆక్రమించడం యాదృచ్ఛికంగా కాదు.వాస్తవం ఏమిటంటే మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టికలోని ప్రతి మూలకం యొక్క సంఖ్య మరియు ఆ మూలకం యొక్క పరమాణువు యొక్క కేంద్రకంపై చార్జ్ పరిమాణం మధ్య కొంత సంబంధం ఉంది. దీనిని ఈ క్రింది విధంగా రూపొందించవచ్చు: మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టికలోని ప్రతి రసాయన మూలకం యొక్క క్రమ సంఖ్య ఆ మూలకం యొక్క కేంద్రకం యొక్క ధనాత్మక చార్జ్‌కు సంఖ్యాపరంగా సమానంగా ఉంటుంది మరియు అందువల్ల దాని చుట్టూ తిరిగే ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యకు సమానంగా ఉంటుంది.

మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టికలో హైడ్రోజన్ మొదటి సంఖ్యను ఆక్రమించినందున, దాని పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం యొక్క ధనాత్మక చార్జ్ ఒకదానికి సమానం మరియు ఒక ఎలక్ట్రాన్ కేంద్రకం చుట్టూ తిరుగుతుందని దీని అర్థం.

మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టికలో రసాయన మూలకం హీలియం రెండవది. దీని అర్థం ఇది రెండు యూనిట్లకు సమానమైన న్యూక్లియస్ యొక్క సానుకూల విద్యుత్ ఛార్జ్ని కలిగి ఉంటుంది, అనగా, దాని కేంద్రకం తప్పనిసరిగా రెండు ప్రోటాన్లను కలిగి ఉండాలి మరియు అణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ షెల్లో - రెండు ఎలక్ట్రోడ్లు.

సహజ హీలియం రెండు ఐసోటోప్‌లను కలిగి ఉంటుంది - భారీ మరియు తేలికపాటి హీలియం. భారీ హీలియం ద్రవ్యరాశి సంఖ్య నాలుగు. అంటే పైన పేర్కొన్న రెండు ప్రోటాన్‌లతో పాటు మరో రెండు న్యూట్రాన్‌లు భారీ హీలియం అణువులోని కేంద్రకంలోకి ప్రవేశించాలి. లైట్ హీలియం విషయానికొస్తే, దాని ద్రవ్యరాశి సంఖ్య మూడు, అంటే, రెండు ప్రోటాన్‌లతో పాటు, మరో న్యూట్రాన్ దాని కేంద్రకం యొక్క కూర్పులోకి ప్రవేశించాలి.

సహజ హీలియంలో తేలికపాటి హీలియం పరమాణువుల సంఖ్య హెవీ జెన్ పరమాణువులలో దాదాపు ఒక మిలియన్ వంతు ఉంటుందని కనుగొనబడింది. అంజీర్ లో. 3 హీలియం అణువు యొక్క స్కీమాటిక్ నమూనాను చూపుతుంది.

అన్నం. 3. హీలియం అణువు యొక్క నిర్మాణం యొక్క రేఖాచిత్రం

రసాయన మూలకాల యొక్క పరమాణువుల నిర్మాణం యొక్క మరింత సంక్లిష్టత ఈ పరమాణువుల న్యూక్లియైలలో ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల సంఖ్య పెరుగుదల మరియు ఏకకాలంలో కేంద్రకాల చుట్టూ తిరిగే ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య పెరుగుదల కారణంగా ఉంటుంది (Fig. 4). మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టికను ఉపయోగించి, వివిధ అణువులను తయారు చేసే ఎలక్ట్రాన్లు, ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల సంఖ్యను గుర్తించడం సులభం.

అన్నం. 4. పరమాణు కేంద్రకాల నిర్మాణ పథకాలు: 1 - హీలియం, 2 - కార్బన్, 3 - ఆక్సిజన్

రసాయన మూలకం యొక్క సాధారణ సంఖ్య అణువు యొక్క కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్ల సంఖ్యకు సమానం మరియు అదే సమయంలో కేంద్రకం చుట్టూ తిరిగే ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య. పరమాణు బరువు విషయానికొస్తే, ఇది అణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి సంఖ్యకు దాదాపు సమానంగా ఉంటుంది, అంటే న్యూక్లియస్‌లో కలిసి తీసుకున్న ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల సంఖ్య. అందువల్ల, మూలకం యొక్క పరమాణు బరువు నుండి మూలకం యొక్క పరమాణు సంఖ్యకు సమానమైన సంఖ్యను తీసివేయడం ద్వారా, ఇచ్చిన కేంద్రకంలో ఎన్ని న్యూట్రాన్లు ఉన్నాయో గుర్తించడం సాధ్యపడుతుంది.

కాంతి రసాయన మూలకాల యొక్క కేంద్రకాలు, వాటి కూర్పులో సమాన సంఖ్యలో ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటాయి, వాటిలోని అణు శక్తులు సాపేక్షంగా పెద్దవిగా ఉన్నందున, చాలా ఎక్కువ బలంతో విభిన్నంగా ఉన్నాయని నిర్ధారించబడింది. ఉదాహరణకు, భారీ హీలియం పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం చాలా మన్నికైనది, ఎందుకంటే ఇందులో రెండు ప్రోటాన్‌లు మరియు రెండు న్యూట్రాన్‌లు శక్తివంతమైన అణు శక్తులతో కలిసి ఉంటాయి.

భారీ రసాయన మూలకాల యొక్క పరమాణువుల కేంద్రకాలు ఇప్పటికే వాటి కూర్పులో అసమాన సంఖ్యలో ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్‌లను కలిగి ఉన్నాయి, అందుకే కేంద్రకంలో వాటి బంధం కాంతి రసాయన మూలకాల కేంద్రకాల కంటే బలహీనంగా ఉంటుంది. పరమాణు "ప్రోజెక్టైల్స్" (న్యూట్రాన్లు, హీలియం న్యూక్లియైలు మొదలైనవి)తో బాంబు దాడి చేసినప్పుడు ఈ మూలకాల యొక్క కేంద్రకాలు సాపేక్షంగా సులభంగా విభజించబడతాయి.

భారీ రసాయన మూలకాల విషయానికొస్తే, ముఖ్యంగా రేడియోధార్మిక మూలకాలు, వాటి కేంద్రకాలు తక్కువ బలంతో వర్గీకరించబడతాయి, అవి ఆకస్మికంగా వాటి భాగాలుగా విచ్ఛిన్నమవుతాయి. ఉదాహరణకు, రేడియోధార్మిక మూలకం రేడియం యొక్క పరమాణువులు, 88 ప్రోటాన్‌లు మరియు 138 న్యూట్రాన్‌ల కలయికతో, ఆకస్మికంగా క్షీణించి, రేడియోధార్మిక మూలకం రాడాన్ యొక్క పరమాణువులుగా మారతాయి. తరువాతి పరమాణువులు, వాటి భాగాలుగా విడిపోయి, ఇతర మూలకాల పరమాణువులలోకి వెళతాయి.

రసాయన మూలకాల యొక్క పరమాణువుల కేంద్రకాల యొక్క భాగాలతో క్లుప్తంగా మనకు పరిచయం ఉన్న తరువాత, అణువుల ఎలక్ట్రాన్ షెల్స్ యొక్క నిర్మాణాన్ని పరిశీలిద్దాం. మీకు తెలిసినట్లుగా, ఎలక్ట్రాన్లు ఖచ్చితంగా నిర్వచించబడిన కక్ష్యలలో మాత్రమే పరమాణువుల కేంద్రకాల చుట్టూ తిరుగుతాయి. అంతేకాకుండా, అవి ప్రతి అణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌లో చాలా సమూహంగా ఉంటాయి, తద్వారా వ్యక్తిగత ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌లను వేరు చేయవచ్చు.

ప్రతి షెల్ నిర్దిష్ట సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది, అవి ఖచ్చితంగా నిర్దిష్ట సంఖ్యను మించవు. కాబట్టి, ఉదాహరణకు, అణువు యొక్క కేంద్రకానికి దగ్గరగా ఉన్న మొదటి ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌లో గరిష్టంగా రెండు ఎలక్ట్రాన్లు ఉండవచ్చు, రెండవది - ఎనిమిది ఎలక్ట్రాన్ల కంటే ఎక్కువ కాదు.

బయటి ఎలక్ట్రాన్ షెల్లు పూర్తిగా నిండిన పరమాణువులు అత్యంత స్థిరమైన ఎలక్ట్రాన్ షెల్ కలిగి ఉంటాయి. దీనర్థం ఒక పరమాణువు దాని ఎలక్ట్రాన్‌లన్నింటినీ దృఢంగా ఉంచుతుంది మరియు బయటి నుండి అదనపు మొత్తాన్ని స్వీకరించాల్సిన అవసరం లేదు. ఉదాహరణకు, ఒక హీలియం అణువు మొదటి ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌ను పూర్తిగా నింపే రెండు ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది మరియు ఒక నియాన్ అణువు పది ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది, వీటిలో మొదటి రెండు పూర్తిగా మొదటి ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌ను మరియు మిగిలినవి - రెండవది (Fig. 5).

అన్నం. 5. నియాన్ అణువు యొక్క నిర్మాణం యొక్క రేఖాచిత్రం

అందువల్ల, హీలియం మరియు నియాన్ అణువులు చాలా స్థిరమైన ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌లను కలిగి ఉంటాయి, అవి వాటిని ఏ పరిమాణాత్మక మార్గంలో మార్చడానికి ఇష్టపడవు. ఇటువంటి మూలకాలు రసాయనికంగా జడమైనవి, అనగా అవి ఇతర మూలకాలతో రసాయన పరస్పర చర్యలోకి ప్రవేశించవు.

అయినప్పటికీ, చాలా రసాయన మూలకాలు పరమాణువులను కలిగి ఉంటాయి, ఇక్కడ బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ షెల్లు పూర్తిగా ఎలక్ట్రాన్లతో నిండి ఉండవు. ఉదాహరణకు, పొటాషియం పరమాణువులో పంతొమ్మిది ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి, వీటిలో పద్దెనిమిది మొదటి మూడు షెల్లను పూర్తిగా నింపుతుంది మరియు పంతొమ్మిదవ ఎలక్ట్రాన్ తదుపరి, పూరించని ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌లో ఉంటుంది. ఎలక్ట్రాన్లతో నాల్గవ ఎలక్ట్రాన్ షెల్ యొక్క బలహీనమైన పూరకం అణువు యొక్క కేంద్రకం చాలా బలహీనంగా బయటి - పంతొమ్మిదవ ఎలక్ట్రాన్ను కలిగి ఉంటుంది మరియు అందువల్ల రెండోది అణువు నుండి సులభంగా తొలగించబడుతుంది. …

లేదా, ఉదాహరణకు, ఆక్సిజన్ అణువు ఎనిమిది ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది, వాటిలో రెండు మొదటి షెల్‌ను పూర్తిగా నింపుతాయి మరియు మిగిలిన ఆరు రెండవ షెల్‌లో ఉన్నాయి. అందువలన, ఆక్సిజన్ అణువులో రెండవ ఎలక్ట్రాన్ షెల్ యొక్క పూర్తి నిర్మాణం పూర్తి కావడానికి, అది కేవలం రెండు ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉండదు. అందువల్ల, ఆక్సిజన్ అణువు రెండవ షెల్‌లో దాని ఆరు ఎలక్ట్రాన్‌లను గట్టిగా పట్టుకోవడమే కాకుండా, దాని రెండవ ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌ను పూరించడానికి తప్పిపోయిన రెండు ఎలక్ట్రాన్‌లను తనవైపుకు ఆకర్షించుకునే సామర్థ్యాన్ని కూడా కలిగి ఉంటుంది. బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లు వాటి కేంద్రకాలతో బలహీనంగా సంబంధం కలిగి ఉన్న మూలకాల యొక్క పరమాణువులతో రసాయన కలయిక ద్వారా దీనిని సాధించాడు.

ఎలక్ట్రాన్లతో పూర్తిగా నిండిన బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ పొరలను కలిగి ఉండని రసాయన మూలకాలు, ఒక నియమం వలె, రసాయనికంగా చురుకుగా ఉంటాయి, అంటే, అవి ఇష్టపూర్వకంగా రసాయన పరస్పర చర్యలోకి ప్రవేశిస్తాయి.

కాబట్టి, రసాయన మూలకాల యొక్క అణువులలోని ఎలక్ట్రాన్లు ఖచ్చితంగా నిర్వచించబడిన క్రమంలో అమర్చబడి ఉంటాయి మరియు వాటి ప్రాదేశిక అమరిక లేదా అణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌లోని పరిమాణంలో ఏదైనా మార్పు తరువాతి భౌతిక-రసాయన లక్షణాలలో మార్పుకు దారితీస్తుంది.

పరమాణు వ్యవస్థలోని ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్ల సంఖ్య సమానత్వం దాని మొత్తం విద్యుత్ ఛార్జ్ సున్నాగా ఉండటానికి కారణం. పరమాణు వ్యవస్థలోని ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్ల సంఖ్య యొక్క సమానత్వం ఉల్లంఘించినట్లయితే, అప్పుడు అణువు విద్యుత్ చార్జ్ చేయబడిన వ్యవస్థగా మారుతుంది.

వ్యవస్థలోని ఒక పరమాణువు దాని ఎలక్ట్రాన్లలో కొంత భాగాన్ని కోల్పోయినందున లేదా దానికి విరుద్ధంగా వాటిని అధికంగా పొందడం వల్ల వ్యతిరేక విద్యుత్ ఛార్జీల సమతుల్యత చెదిరిపోతుంది, దీనిని అయాన్ అంటారు.

దీనికి విరుద్ధంగా, ఒక అణువు ఏదైనా అదనపు సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్‌లను పొందినట్లయితే, అది ప్రతికూల అయాన్ అవుతుంది. ఉదాహరణకు, ఒక అదనపు ఎలక్ట్రాన్‌ను స్వీకరించిన క్లోరిన్ పరమాణువు ఏకంగా చార్జ్ చేయబడిన ప్రతికూల క్లోరిన్ అయాన్ Cl- అవుతుంది... రెండు అదనపు ఎలక్ట్రాన్‌లను స్వీకరించిన ఆక్సిజన్ అణువు రెట్టింపు చార్జ్ చేయబడిన ప్రతికూల ఆక్సిజన్ అయాన్ Oగా మారుతుంది.
అయాన్‌గా మారిన అణువు బాహ్య వాతావరణానికి సంబంధించి విద్యుత్ చార్జ్ చేయబడిన వ్యవస్థగా మారుతుంది. మరియు దీని అర్థం అణువు విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని కలిగి ఉండటం ప్రారంభించింది, దానితో పాటు అది ఒకే పదార్థ వ్యవస్థను ఏర్పరుస్తుంది మరియు ఈ క్షేత్రం ద్వారా ఇది ఇతర విద్యుత్ చార్జ్ చేయబడిన పదార్థం యొక్క కణాలతో విద్యుత్ పరస్పర చర్యను నిర్వహిస్తుంది - అయాన్లు, ఎలక్ట్రాన్లు, అణువుల ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన న్యూక్లియైలు, మొదలైనవి

వివిధ అయాన్లు ఒకదానికొకటి ఆకర్షించగల సామర్థ్యం అవి రసాయనికంగా మిళితం కావడానికి కారణం, పదార్థం యొక్క సంక్లిష్ట కణాలను ఏర్పరుస్తాయి - అణువులు.

ముగింపులో, అణువు యొక్క కొలతలు అవి కంపోజ్ చేయబడిన నిజమైన కణాల కొలతలతో పోలిస్తే చాలా పెద్దవి అని గమనించాలి. అత్యంత సంక్లిష్టమైన పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం, అన్ని ఎలక్ట్రాన్లతో కలిసి, పరమాణువు పరిమాణంలో ఒక బిలియన్ వంతును ఆక్రమిస్తుంది. ఒక క్యూబిక్ మీటరు ప్లాటినమ్‌ను ఇంట్రా-అటామిక్ మరియు ఇంటర్-అటామిక్ ఖాళీలు అదృశ్యమయ్యేలా గట్టిగా నొక్కగలిగితే, అప్పుడు ఒక క్యూబిక్ మిల్లీమీటర్‌కు సమానమైన వాల్యూమ్ లభిస్తుంది.