12-2 Ranný model štruktúry atómu

12-2 Ranný model štruktúry atómu

Aby sme pochopili, že ako získa nejaké hmotné teleso elektrický náboj „+“ alebo „−“, musíme povedať pár slov o atómovej štruktúre látok.

Každé teleso sa skladá z nepatrných čiastočiek: sú to atómy. V prírode existuje len približne niečo okolo jedno sto odlišných atómov. Atómy sa vzájomne spájajú rôznymi spôsobmi a vznikajú tak jednotlivé skupiny atómov molekuly. Každý materiál sa teda skladá z atómov, prípadne z molekúl, a o vlastnostiach látok dokážu podávať naše znalosti vlastností atómov zaujímavé informácie.

Angličan Lord Rutherford⁶ (s jeho dômyselnými experimentmi sa oboznámime neskôr) zistil v roku 1911, že atóm má kladne nabité jadro a skoro všetka hmotnosť atómu je sústredená v tomto jadre. Okolo drobného jadra krúžia od neho oddelené a podstatne ľahšie častice so záporným nábojom, tzv. elektróny.

V každom normálnom atóme je presne toľko záporne nabitých elektrónov, koľko je treba na neutralizáciu kladného náboja jadra. Atóm je preto ako celok elektricky neutrálny. Platí to aj pre všetky hmotné telesá v normálnom stave, ktoré sa skladajú z neutrálnych atómov. Obrázok 12.2 ukazuje veľmi zhruba štruktúru atómu. Vonkajšie elektróny sú k atómu viazané najslabšie. Tieto vonkajšie elektróny hrajú úlohu v chemických reakciách medzi atómmi a tiež v tom, že na niektorých telesách sa hromadí elektrický náboj.

Nie všetky atómy lpia na svojich vonkajších elektrónoch rovnakým spôsobom. Napríklad ebonit podstatne viac priťahuje elektróny, má vyššiu elektrónovú afinitu, ako vlákna kožušiny. Tomu zodpovedá efekt, ktorý nastáva, ak ebonitovú tyč trieme kožušinou. Kožušina uvoľní svoje elektróny, akoby ich prepustila ebonitu. V dôsledku toho sa na ebonitovej tyči vytvorí prebytok záporných elektrónov, tyč sa nabije záporne. Naproti tomu kožušina, ktorej teraz už nezostalo dostatok elektrónov na úplnú neutralizáciu kladného náboja atómových jadier, bude mať kladný náboj. Ak trieme sklenenú tyč hodvábnou látkou, kladne nabitou sa stane sklenená tyč, kým hodvábny šál bude záporne nabitý. Hodvábne vlákna majú podstatne vyššiu elektrónovú afinitu, ako sklo. Musíme myslieť aj na to, že v pevných látkach má možnosť voľného pohybu len niekoľko málo elektrónov, a jadrá sú pevne viazané na určené miesto.