Osat Atom
Atomia pienemmät hiukkaset,
Vaikka sana atomi perin merkitty hiukkanen, joka voi olla leikataan pienempiä hiukkasia, moderni tieteellinen käyttö ”atom” koostuu eri atomia pienemmät hiukkaset. Perus hiukkasia atomi koostuu elektroni, protoni ja atomien muu kuin vety-1, neutroni.,
electron on ylivoimaisesti vähiten massiivinen nämä hiukkaset klo 9.11×tilanne 1031 kg, jolla on negatiivinen sähkövaraus, ja kooltaan se on niin pieni, että se on tällä hetkellä mittaamaton. Protoneilla on positiivinen varaus ja massa 1,836 kertaa, että elektroni, klo 1.67×10-27 kg, vaikka atomi sitovia energian muutokset voivat vähentää tätä. Neutroneilla ei ole sähkövarausta ja niiden vapaa massa on 1 839 kertaa elektronien massa. Neutronit ja protonit ovat vertailukelpoisia mitat-luokkaa 2,5×10-15 m-vaikka ’pinta’ nämä hiukkaset ei ole kovin tarkasti määritelty.,
Molemmat protonit ja neutronit ovat itse nyt ajatellut koostuu jopa enemmän alkeishiukkasia, kvarkkeja kutsutaan. Kvarkki muodostaa yksi kaksi perus ainesosat väliä, toinen on lepton, josta elektroni on esimerkki. Kvarkkeja on kuutta eri tyyppiä, ja jokaisen murto-osan sähkövaraus on joko +2/3 tai -1/3. Protonit koostuvat kahdesta ylös-kvarkkeja ja yksi alas-kvarkki, kun taas neutroni koostuu yhdestä ylös-kvarkki ja kaksi alas-kvarkit., Kvarkkeja pitää koossa vahva ydinvoima, jota välittävät alkeishiukkaset nimeltä gluonit.
Ydin
Kaikki sitoo protonit ja neutronit atomin muodostavat tiheä, massiivinen atomin ydin, ja ovat kollektiivisesti kutsutaan nucleons. Vaikka positiivinen varaus protonien aiheuttaa ne hylkivät toisiaan, ne ovat sitoutuneet yhdessä neutronien lyhyen vaihteli houkuttelevia mahdollisuuksia nimeltään jäljellä vahva voima., Säde ydin on suunnilleen yhtä suuri kuin fm, joissa on yhteensä useita nucleons. Tämä on paljon pienempi kuin atomin säde, joka on luokkaa 105 fm.
Atomien sama elementti on sama määrä protoneja, nimeltään atomi numero. Yhden alkuaineen sisällä neutronien määrä voi vaihdella, mikä määrittää alkuaineen isotoopin. Määrä neutroneja suhteessa protonit määrittää vakautta ydin, joilla on tiettyjä isotooppeja käynnissä radioaktiivinen hajoaminen, koska heikko voima.,
määrä protonit ja neutronit atomin ydin voi olla muutettu, vaikka tämä voi vaatia erittäin korkeita energioita, koska vahva voima. Ydinfuusio tapahtuu, kun lisäprotonit tai neutronit törmäävät tumaan. Ydinfissio on päinvastainen prosessi, jolloin ydin lähettää jonkin verran nukleoneja-yleensä radioaktiivisen hajoamisen kautta. Ydintä voidaan myös muokata pommittamalla suurenergisiä subatomisia hiukkasia tai fotoneja., Tällaisissa prosesseissa, jotka muuttavat protonien määrää ytimessä, atomista tulee eri kemiallisen alkuaineen atomi.
fuusio kaksi ydintä, joka on pienempi atomi numerot kuin rauta, ja nikkeli on eksoterminen prosessi, joka vapauttaa enemmän energiaa kuin on tarpeen tuoda ne yhteen. Juuri tämä energiaa vapauttava prosessi tekee tähtien ydinfuusiosta itsestään ylläpitävän reaktion. Netto menetys energiaa fusion reaktio tarkoittaa myös sitä, että massa on sulatettu ytimet on pienempi kuin yhteenlaskettu massa yksittäiset ytimet., Vapautuva energia (E) on kuvattu Albert Einsteinin mass-energy vastaavuuden kaava, E= mc2, jossa m on massa tappio ja c on valon nopeus.
massa tuma on pienempi kuin massojen summa erilliset hiukkaset. Näiden kahden arvon ero on ytimen sitova energia. Se on energia, joka vapautuu, kun yksittäiset hiukkaset yhdistyvät muodostaen ytimen. Sitoutumisenergia nukleonia kohti kasvaa lisäämällä atomilukua, kunnes rauta tai nikkeli on saavutettu., Raskaammissa ytimissä sidosenergia alkaa vähentyä. Tämä tarkoittaa fuusioprosesseja ytimiin, joilla on korkeammat atomiluvut, on endoterminen prosessi. Nämä enemmän massiivinen ytimet voi suorittaa energiaa tuottava fuusioreaktio, joka voi ylläpitää hydrostaattinen tasapaino tähti. Lopulta, riittävän korkea atomi numerot, sitova energia muuttuu negatiiviseksi, jolloin epävakaa ydin.
Elektroni pilvi
elektronit muodostavat paljon suuremman elektroni pilvi ympäröivä ydin., Nämä elektronit sitoutuvat ytimen protoneihin sähkömagneettisen voiman avulla. Atomiin liittyvien elektronien määrä muuttuu helpoimmin elektronien sitoutumisen pienemmän energian vuoksi.
Atomit ovat sähköisesti neutraaleja, jos niillä on sama määrä protoneja ja elektroneja. Atomeja, joilla on joko vaje tai elektronien ylijäämä, kutsutaan ioneiksi. Ytimestä kauimpana olevat elektronit voivat siirtyä muihin lähellä oleviin atomeihin tai jakautua atomien kesken., Tällä mekanismilla atomit pystyvät sitoutumaan molekyyleihin ja muuntyyppisiin kemiallisiin yhdisteisiin, kuten ionisiin ja kovalenttisiin verkkokiteihin.
Jokainen elektroni atomin olemassa erityisesti energian valtion sisällä ominaisuus alueella noin ydin, joka on määritetty by atomic orbital. Tämä matemaattinen funktio kuvaa elektronin aaltomaista käyttäytymistä tietyssä kvanttitilassa. Elektroni voi muuttaa sen valtion korkeamman energian taso absorboimalla fotonin, jolla on riittävästi energiaa lisätä se osaksi uutta kvanttitilassa., Samoin läpi spontaani emissio, elektronin korkeampi energia valtio voi pudota alemmalle energia-tilassa, kun taas säteilee liikaa energiaa kuin fotoni. Nämä ominainen energia-arvot on määritelty eroja energiat quantum valtioiden, ovat vastuussa atomien spektriviivojen.
muoto elektronin pilvi.
Takaisin alkuun