Jaký počet elektronů v atomu závisí a na tom?

Po dlouhou dobu mnoho věcí hmoty zůstalo tajemstvím vědců. Proč některé látky dokonale vedou elektřinu, zatímco jiné ne? Proč se železo postupně rozkládá pod vlivem atmosféry a ušlechtilé kovy jsou dokonale zachovány po tisíce let? Mnoho z těchto otázek bylo zodpovězeno poté, co si člověk uvědomil strukturu atomu: jeho strukturu, počet elektronů na každé elektronové vrstvě. Navíc zvládnutí i samotných základů struktury atomových jader otevřelo novou světovou dobu.

Z jakých prvků je základní cihla postavená z hmoty, jak se vzájemně vzájemně ovlivňují, co se z toho můžeme naučit?

Struktura atomu v reprezentaci moderní vědy

Většina vědců je v současné době nakloněna dodržovat planetární model struktury hmoty. Podle tohoto modelu je v centru každého atomu jádro, které je drobné i ve srovnání s atomem (je to desítky tisíckrát menší než celý atom). Ale jádro jádra není tak. Prakticky je celá hmota atomu soustředěna v jádru. Jádro je nabito kladně.

Elektrony se točí kolem jádra v různých drahách, které nejsou kruhové, jako v případě s planet sluneční soustavy, a objem (objem koule a osm). Počet elektronů v atomu se číselně rovná náboji jádra. Ale pozorování elektronu jako částice, která se pohybuje po trajektorii, je velmi obtížné.

Jeho oběžná dráha je malá a rychlost je téměř jako světelný paprsek, takže je správnější léčit elektron spolu s jeho oběžnou dráhou jako nějakou negativně nabitou kouli.

Členové atomové rodiny

Všechny atomy se skládají ze tří složek: protonů, elektronů a neutronů.

Proton je hlavní stavební materiál jádra. Jeho hmotnost se rovná atomové jednotce (hmotnost atomu vodíku) nebo 1,67 ∙ 10^-27 kg v systému SI. Částka je kladně nabitá a její náboj je považován za jednotku v systému elementárních elektrických nábojů.

Neutron je protonový dvojčat hmotnostně, ale vůbec neúčtovaný.

Dvě částice uvedené výše jsou nazývány nuklidy.

Elektron je protonovým protikladem v náboji (elementární náboj je minus-1). Ale tady je hmotnost elektronu čerpána, její hmotnost je pouze 9,12 ∙ 10^-31 kg, což je téměř 2000 krát lehčí než proton nebo neutron.

Jak "viděli"

Jak bylo možné vyložit strukturu atomu, i když nejpokročilejší technické prostředky neumožňují a v krátkodobém časovém horizontu neumožňují získat obraz o jeho částečkách. Jak vědci věděli o počtu protónů, neutronů a elektronů v jádru a jejich umístění?

Předpoklad planetárního uspořádání atomů byl proveden na základě výsledků bombardování tenké kovové fólie různými částicemi. Obrázek jasně ukazuje, jak různé elementární částice interagují s hmotou.

Počet elektronů, které prošly kovem, byl nulový v experimentech. To je vysvětleno jednoduše: záporně nabité elektrony odpuzují elektronové pláště kovu, které mají také záporný náboj.

Do fólie prošel paprsek protonů (náboj +), ale "ztráty". Část byla odpuzována z jamek chycených na cestě (pravděpodobnost takových zásahů je velmi malá), část se odchýlila od původní trajektorie a letěla příliš blízko k jádru.

Nejúčinnější z hlediska překonání kovu byly neutrony. Neutrálně nabitá částice byla ztracena pouze v případě přímého kolize s jádrem látky, 99,99% neutronů prošlo bezpečně přes tloušťku kovu. Mimochodem, velikost jader těchto nebo jiných chemických prvků mohla být vypočtena přesně na základě počtu neutronů na vstupu a nikoliv na výstupu.

Na základě získaných dat byla postavena dominantní teorie struktury hmoty, která úspěšně vysvětluje většinu otázek.

Co a kolik

Počet elektronů v atomu závisí na pořadovém čísle. Takže v atomu obyčejného vodíku je jen jeden proton. Na oběžné dráze se točí jeden elektron. Dalším prvkem periodické tabulky - hélium je trochu komplikovanější. Jeho jádro se skládá ze dvou protonů a dvou neutronů a má atomovou hmotnost 4.

S rostoucím pořadovým číslem rostou velikost a hmotnost atomu. Pořadové číslo chemického prvku v periodické tabulce odpovídá jadernému náboji (počet protonů v něm). Počet elektronů v atomu se rovná počtu protonů. Takže atom olova (pořadové číslo 82) má ve svém jádru 82 protonů. Na oběžných dráhách okolo jádra je 82 elektronů. Pro výpočet počtu neutronů v jádru stačí odečíst počet atomů od atomové hmoty:

207 - 82 = 125.

Proč jsou vždy padesát padesát

Každý systém v našem vesmíru usiluje o stabilitu. Aplikoval na atom, to je vyjádřeno v jeho neutralitě. Pokud se na chvíli představit, že všechny atomy ve vesmíru mají ten či onen náboj různých velikostí s různými znaky, můžete si představit, co by se objevily ve světě chaosu.

Ale jelikož počet atomů a atomů v atomu je stejný, konečný náboj každé "cihly" je nulový.

Počet neutronů v atomu je nezávislé množství. Navíc atomy téhož chemického prvku mohou mít rozdílný počet těchto částic s nulovým nábojem. Příklad:

• 1 proton + 1 elektron + 0 neutronů = vodík (atomová hmotnost 1);
• 1 proton + 1 elektron + 1 neutron = deuterium (atomová hmotnost 2);
• 1 proton + 1 elektron + 2 neutrony = tritium (atomová hmotnost 3).

V tomto případě se počet atomů v atomu nemění, atom zůstává neutrální, změní se jeho hmotnost. Takové změny chemických prvků jsou běžně nazývány izotopy.

Je atom vždy neutrální?

Ne, ne vždy se počet elektronů v atomu rovná počtu protonů. Pokud by atom nemohl nějakou dobu "odnést" elektron, tak by to nebylo galvanické. Na atomu, jako v každé věci, můžete pracovat.

Pod vlivem dostatečně silného elektrického pole z vnější vrstvy atomu může jeden nebo více elektronů odlétnout. V tomto případě část hmoty přestává být neutrální a nazývá se iontem. Může se pohybovat v prostředí s plynem nebo kapalinou, nesoucí elektrický náboj z jedné elektrody na druhou. Tak uchovává elektrický náboj v baterii, a také aplikován na tenkých vrstev kovu na povrchu jedné další (gold-plating, stříbrné pokovování, chromování, niklování, atd).

Počet elektronů je také nestabilní v kovových vodičích elektrického proudu. Elektrony vnějších vrstev se pohybují od atomu k atomu a nesou elektrickou energii podél vodiče.