Заряд ядра как показатель уровня сложности (развития) атома

Согласно современным научным представлениям все вещества состоят из атомов.

Что же является основной, определяющей характеристикой атома, от которой зависят его химические свойства? Дмитрий Менделеев предположил, что это атомная масса. Расставив карточки с химическими элементами в порядке возрастания атомной массы, он увидел некую закономерность, которую оформил в виде периодической таблицы химических элементов, носящую по сей день его имя.

Увидев, что в отдельных случаях более тяжелый элемент предшествует более легкому - таковы, например, кобальт и никель, Менделеев переформулировал периодический закон так: "Свойства простых тел находятся в периодической зависимости от атомного номера элемента". При этом физический смысл атомного номера был не ясен. С этим разобрался Мозли, изучая рентгеновские характеристические спектры. Оказалось, что атомный номер численно равен заряду ядра. С тех пор периодический закон формулируют так: "Свойства простых тел находятся в периодической зависимости от зарядов ядер".

Что такое заряд ядра? Это количество протонов в ядре атома. Чем больше в ядре протонов, тем сложнее структура атома.

Каждый атом представляет собой некую «индивидуальность», так же как, например, люди в человеческом обществе. Так же как люди с похожими свойствами и уровнем развития образуют некие социальные группы, так и атомы со близкими числовыми характеристиками (количеством протонов) образуют химические вещества с одинаковыми свойствами. И мы присваиваем такой группе какое-нибудь название, например, хром. Причем в эту группу может входить множество изотопов, т.е. разновидностей атомов с разной атомной массой. Например, у хрома известно 28 изотопов, масса которых варьируется от 42,00643 до 66,97955 а.е.м. Тогда как у соседних элементов атомные массы таковы: у ванадия – 50,942, у марганца – 54,938.

Таким образом, мы видим, что свойства химических элементов зависят именно от количества протонов, а не от атомной массы.

Что же мы видим? Атом состоит из отрицательных электронов, нейтральных нейтронов и положительных протонов.

Атом всегда стремится к состоянию нейтральности, поэтому увеличение количества электронов сопровождается увеличением количества протонов в ядре. Если же этого не происходит, то атом становится химически более активным, т.е. стремится вступать в такие химические связи, которые образовывали бы электрически нейтральные сложные молекулы.

Т.е. у атома есть выбор – либо усложнять свою внутреннюю структуру, чтобы добиться гармонии, равновесия с внешним миром, либо образовывать сложные химические элементы, объединяясь с другими неуравновешенными атомами.

Усложнение внутренней структуры означает увеличение количества протонов и продвижение вверх по периодической таблице Менделеева. Т.е. атом становится уже другим химическим элементом. Именно этого превращения атомов мечтали добиться древние алхимики, называя его трансмутацией.

Таким образом, количество протонов можно считать показателем «уровня развития» атома, его положение в иерархии химических элементов.

А что же такое атомная масса? На какие свойства химического элемента она влияет?

Масса - это гравитационная характеристика элемента. Здесь хороша аналогия с гравитационным ускорением планеты. У каждого небесного тела есть своя гравитационная характеристика, которая и задает её свойства (размер, плотность, массу, температуру, положение в пространстве относительно других тел и т.д.). У Земли это число g = 9,80665 м/с.

Чем больше масса, тем более «материализован», плотен объект. И наоборот – чем меньше масса, тем более воздушен, эфемерен объект.

Будем считать, что атом обладает неким минимальным сознанием, т.е. возможностью выбора – быть в большей степени волной или материальной частицей. Чем больший выбор в пользу материального мира она делает, тем большей массой обладает.

Распределение массы тоже зависит от уровня сложности атома. Большая плотность означает простую структуру, а больший объем - сложную структуру вещества.