Atom

, nejmenší množství chemického prvku zachovávající jeho charakteristické vlastnosti a schopné vstoupit do chemické reakce; základní jednotka hmoty za obvyklých podmínek. Atom je složen z malého (rozměr řádově 10–14 m), kladně nabitého atomového jádra, kolem něhož je elektronový obal. Rozměr atomu je řádově 10–10 m, hmotnost (řádově 10–27 až 10–25 kg) je soustředěna převážně v jádře a bývá udávána v atomových hmotnostních jednotkách. Atom je navenek elektricky neutrální. Jádro atomu je tvořeno kladně nabitými protony a elektricky neutrálními neutrony, které jsou v jádře drženy jadernými silami. Základní charakteristikou atomu jsou číslo protonové (Z) a číslo nukleonové (A). Do chemických reakcí vstupují atomy pouze prostřednictvím elektronového obalu; jádro atomu se účastní jaderných reakcí. Viz též iont, model atomu, termojaderná syntéza.

Ottův slovník naučný: Atom

Atom (řec.), po česku nedrob, prvek, jest jméno nejmenších, dále nerozkladných částic, ze kterých si hmotu myslíme složenu.

Atom: Atom se stanoviska fysikálního a chemického. Dle názorů moderně chemických, které se vyvíjely asi od počátku našeho století, není poslední částečka hmoty atomem, nýbrž my ji nazýváme molekulou. Hypothesou molekulárnou vysvětluje fysik velikou řadů zjevů, a jelikož se z ní dají i jiné zjevy předpovídati, jest hypothesa ta theorií velmi pravděpodobnou i užitečnou. Molekulu fysikálnou dělí chemik dále a přichází k molekule chemické, jednodušší, považuje onu za shluk těchto; molekulu chemickou, která ale v některých případech, jako u plynů, jest s fysikálnou již identická, rozděluje v mysli své na částečky ještě menší, atomy; pro fysika však dělitelnost hmoty u molekul prozatím končí. »Dostihneme-li neustálým dělením hmoty konečně částeček dalšího dělení neschopných, jest otázka, jejížto rozluštění (se stanoviska fysikálního) se zdá před námi v té míře prchati, ve které se jí snažíme blížiti.« (P. G. Tait.) Se stanoviska chemického (kteréž však od fysikálního přesně ohraničiti nelze) skládá se hmota molekuly z atomů jež jsou stejnorodé v molekule prvku a nestejnorodé v molekule sloučeniny. Tak na př. molekula síry skládá se z atomů síry, avšak molekula rumělky z atomů síry a rtuti, molekula cukru z atomů uhlíku, kyslíku a vodíku atd. Dle toho jest tedy molekula nejmenší množství prvku nebo sloučeniny, které může existovati ve volném stavu, kdežto atom jest nejmenší množství prvku, schopné existence uvnitř sloučeniny. Samovolně existující atomy, identické pak s molekulami, přijímá chemik jen velmi zřídka. Atová hypothesa má původ svůj v dávnověkosti, ale všechny hypothesy počínaje s Leukippem a Démokritem před 2400 lety, obnovené Gassendim (počátek XVII. stol.), Descartem, Newtonem i Huyghensem (XVII. st.) až do Boskoviće (XVIII. stol.), od něhož pochází nauka o centrech sil, nebylo lze zkoušeti experimentem; rovněž ne jako náhled opačný, hlavně Kantem zastávaný, že hmota jest kontinuum, t. j. absolutně nepřetržitá, kterýžto poslední názor by činil nemožnou představu o zjevech chemických. Teprve když ku konci XVIII. století počali chemikové Bergmann, Kirwan, Wiegel a po nich Wenzel a Richter přihlížeti ku poměrům dle váhy (kvantitativným), dle nichž látky na sebe chemicky působí a se slučují, mohl Higgins r. 1789 užiti hypothesy atomové k výkladu zjevů chemických. Doba však tehdy nebyla ku všeobecnému její přijetí zralá, a jelikož Higgins neuvedl na doklad hypothesy žádných pokusů, neujala se hypothesa ta v chemii. Teprve po nových pracích, které provedli Lavoisier, Vauquelin, Proust, Buchholz, Klaproth a j. a kterými seznáno složení mnohých látek, zejména oxydů, mohl Dalton (1804) s úspěchem vystaviti atomovou hypothesu založenou na faktech. Dalton byl také první, kterýž z pokusů vyvodil atomové váhy, t. j. relativné váhy atomů. Tato hypothesa stala se později theorií, bez nížto se nyní chemikové obejíti nemohou. K tomu přispěla velká řada fakt od té doby nalezených, kteráž atomovou hypothesu potvrzovala, dadouce se z ní vysvětliti. Byly to zejména práce Gay-Lussaka, který nalezl, že se plyny slučují dle velmi jednoduchých poměrů objemových, dále Berzelia, který (od r. 1807) vyšetřoval chemické složení látek vypracovav methody analysy kvantitativné k netušené dotud dokonalosti. Pracemi Berzeliovými potvrzen byl Daltonův zákon množných proporcí, plynoucí z theorie atomové. Do té doby padají také první přesná určení atomových vah, která provedli Berzelius, Thomson, Wollaston a j. Též Turner zabýval se pracemi těmi, hlavně aby zkoušel hypothesu, kterou vystavil Prout (1815) z určení zakládajících se na volumové theorii Gay-Lussakově. Dle hypothesy Proutovy jsou atomy všech ostatních prvků multipla atomu vodíkového. Hypothesa tato byla založena na pokusech velmi nedokonalých, ale udržovala se od té doby v chemii, zejména od těch, kdož přijímají jednotnou hmotu tvrdíce, že teprve z této složeny jsou zdánlivě různé hmoty atomů našich »prvků« chemických. – Znamenitě přispěly práce Avogadra (1811) a Ampèrea (1814) o vztazích mezi objemy plynův a jejich vahami k vytříbení ponětí našich ne tak o atomech, jako o molekulách, pojmů to, jež dlouho chemikové spolu zaměšovali, kdežto fysikové mnohdy dosud tak činí. Teprve později, hlavně v rukou Gerhardta, bylo těchto vztahů použito k vyšetření relativné váhy atomů, jakožto nejmenších množství prvků v molekulách se nalézajících. – V létech 1817 a 1819 nalezli Dulong a Petit, že specifické teplo velké řady prvků jest obráceně proporcionálné jejich atomovým vahám, čili že, násobíme-li specifické teplo vahami atomovými, obdržíme vždy stejné skoro číslo, kteréž nazýváme teplem atomovým. Avšak další práce, které podnikli zejména Regnault, Kopp a j., nevedly ku generalisaci tohoto »zákonæ ukázavše na mnoho výjimek. – Konečně přispěly k vytříbení učení o atomech práce Mitscherlicha (1819), který ukázal, že látky mající stejné složení chemické mívají i stejnou formu krystalovou (isomorfismus). Tím se dala v mnohých případech ze stejné formy krystalové dvou sloučenin na základě známé atomové váhy součástek sloučeniny první určiti i neznámá dosud atomová váha jedné nebo více součástek sloučeniny druhé. Bohužel však i zde objevily se během času poměry komplikovanější, čímž »zákon Mitscherlichův« pozbyl své klassické jednoduchosti a všeobecné platnosti. – S počátku zdály se jmenované zákony vésti ku pravým atomovým vahám prvků, ale později, zejména přičiněním školy Gmelinovy, brány za atomové váhy tak zvané ekvivalenty, t. j. množství mnohdy dosti libovolná, dle nichž se prvky spolu slučují. Zmatek dostihl vrcholu v létech padesátých, když se považovala za atomové váhy jednoho i téhož prvku čísla nejrůznější. Věc se vyjasnila teprve roku 1858, kdy po klassických pracích, které provedli Regnault, Rose, Gerhardt a Laurent i jejich škola, Cannizaro dokázal, že mezi pravidly Avogadra s jedné a Dulonga i Petita s druhé strany neexistuje onen odpor, jak se dosud za to mělo; poučujeť nás – až na několik výjimek – pravidlo Dulong-Petitovo o atomech, pravidlo Avogadrovo pak přímo o molekulách a nepřímo o atomech. Správnou interpretací obou pravidel pak přicházíme ke svému nynějšímu ponětí o atomech. K ustálení názoru našeho bylo však ještě zapotřebí důležitých prací, které provedli Marignac o niobu a tantalu, Roscoe o vanadiu a j., tak že teprve roku 1869 mohl Mendělejev na základě svých klassických filosofickochemických prací ustanoviti svůj periodický zákon, jímž jsme získali o atomových vahách prvků ponětí tak jasná, že lze o nich právem předpokládati, že zůstanou nezměněna přese všechny změny theoretických náhledů chemiků. Základní idea Mendělejevova vyjádřena jest v jeho zákonu periodickém: »Vlastnosti prvků i jejich sloučenin, jakož i číselné formy, dle nichž se prvky slučuji, jsou periodické funkce atomových vah.« Zákon tento, díky mnohým diskussím i odporům proti platnosti jeho podniknutým, doznal dosud vždy svého potvrzení pracemi ke zkoumání platnosti jeho podniknutými; uvádíme zde práce, jež podnikli: Mendělejev a Bunsen se žáky o indiu a ceriu, Nilson a Peterson o berylliu a thoriu, Zimmermann o uranu, Seubert o platině, iridiu a osmiu, Thorpe o titanu, Brauner o telluru atd. Skvělého potvrzení dostalo se ideám Mendělejevovým tím, že odkryty byly prvky, jejichž existenci i vlastnosti Mendělejev určitě předpověděl. Jsou to gallium (Lecoq de Boisbaudran), skandium (Nilson) a germanium (Winkler), po nichž zajisté budou i další scházející dosud členové soustavy periodické následovati. Atomové váhy prvkův i jejich vzájemné vztahy viděti lze z uvedené tu soustavy periodické. Atomová theorie jest chemikovi i jeho vědě nezbytnou podmínkou existence jak tím, že se z ní známé zjevy vysvětlují, tak i tím, že nové předvídati dovoluje. Celkem však nebylo lze dlouho učiniti si jakoukoli představu o základní vlastnosti atomů, t. j. nedělitelnosti jejich hmoty. Teprve Sir William Thomson ustanoviv svou nauku o atomových vírech (vortex rings) ukázal, že takovéto malé – ne však nekonečně malé – nedělitelné, nestvořitelné a nezničitelné částky mohou existovati jakožto skutečná individua. Jakési experimentální znázornění viděti jest na známých kroužcích kouře tabákového; znázornění bylo by úplné, kdyby bylo lze vyráběti takovéto kroužky v dokonalé, absolutně pružné tekutině, a aby při tom nebylo tření. Tato theorie atomových vírů byla mathematicky odkryta Helmholtzem (1858); úplné však vypracování její bude vyžadovati úsilí několika generací mathematiků. – Naše theorie chemické nedoznávají změny dle toho, představujeme-li si atomy jako pevné, pružné kuličky nebo velmi pohyblivé, podvižné kroužky. Poslední představy bylo dosud zřídka kdy, jmenovitě pak Beketovem, upotřebeno k vysvětlení zjevů affinity chemické. Slučování prvků mezi sebou představuje si chemik tím, že se atomy jejich k sobě přikládají, aniž se ale spolu pronikají. Process je však komplikovanější, jelikož atomy stejnorodé byly sloučeny v molekulu a tato se nejdříve musí rozpadnouti, tak že většinou slučování (addice) jest provázeno záměnou (substitucí). Z ohromné literatury uvádíme jen: Raýman, Chemie theoretická; Kopp, Ladenburg, E. Meyer, Historie chemie (něm.); Sebelien, Geschichte der Atomgewichte; Wurtz, La théorie atomique; Menišutkin, Očerk razvitija chimičenskich vozzrenij; Mendelšeu, Oshou chimi; Tait, Recent Advances in Physical Sciences a téhož Properties of Matter; Piccini, Sul limite delle combinazioni e sul sistema periodico degli elementi. Mimo to viz četná pojednání a referáty v Listech chemických. Bnr.

Související hesla