Celá hmota se skládá z prvků.Ale proč je všechno kolem nás tak odlišné? Odpověď má co do činění s malými částicemi. Říká se jim protony. Na rozdíl od elektronů, které mají záporný náboj, mají tyto elementární částice kladný náboj. Co jsou tyto částice a jak fungují?
Protony jsou všude
Která elementární částice má kladnou hodnotunabít? Všechno, čeho se lze dotknout, vidět a cítit, je tvořeno atomy, nejmenšími stavebními kameny, které tvoří pevné látky, kapaliny a plyny. Jsou příliš malé na to, abyste se na ně mohli blíže podívat, ale tvoří věci jako váš počítač, vodu, kterou pijete, a dokonce i vzduch, který dýcháte. Existuje mnoho typů atomů, včetně kyslíku, dusíku a železa. Každý z těchto typů se nazývá prvky.
Všechny atomy jsou jedinečné
Atomy jsou velmi podobné, ale různá číslaprotony z nich dělají jedinečný typ prvku. Například atomy kyslíku mají 8 protonů, atomy vodíku jen 1 a atomy zlata 79. O atomu toho můžete hodně říct pouhým spočtením jeho protonů. Tyto elementární částice jsou v samotném jádru. Původně byly považovány za základní částice, ale nedávný výzkum ukázal, že protony jsou tvořeny menšími složkami - kvarky.
Co je proton?
Která elementární částice má kladnou hodnotunabít? Toto je proton. Toto je název subatomární částice, která je v jádru každého atomu. Ve skutečnosti je počet protonů v každém atomu atomové číslo. Až donedávna to bylo považováno za základní částici. Nové technologie však vedly k objevu, že proton je tvořen menšími částicemi zvanými kvarky. Quark je základní částice hmoty, která byla objevena teprve nedávno.
Elementární částice s klademnáboj se nazývá proton. Tyto prvky mohou být vytvořeny v důsledku výskytu nestabilních neutronů. Po zhruba 900 sekundách se neutron odrážející se od jádra rozpadne na další elementární částice atomu: proton, elektron a antineutrino.
Subatomární částice: umístění a náboj
Prvky jsou charakterizovány jejich atomystruktura sestávající z subatomárních elementárních částic: protony, neutrony a elektrony. První dvě skupiny jsou umístěny v jádru (středu) atomu a mají hmotnost jednotky atomové hmotnosti. Elektrony jsou umístěny mimo jádro, v zónách nazývaných „skořápky“. Neváží téměř nic. Při výpočtu atomové hmotnosti je pozornost věnována pouze protonům a neutronům. Hmotnost atomu je jejich součet.
Shrneme-li atomovou hmotnost všech atomů v molekule,můžete odhadnout molekulovou hmotnost, která je vyjádřena v jednotkách atomové hmotnosti (tzv. daltonech). Každá z těžkých částic (neutron, proton) váží jednu atomovou hmotnost, takže atom helia (He), který má dva protony, dva neutrony a dva elektrony, váží asi čtyři atomové hmotnostní jednotky (dva protony plus dva neutrony). Kromě polohy a hmotnosti má každá subatomární částice vlastnost zvanou „náboj“. Může to být „pozitivní“ nebo „negativní“.
Prvky se stejným nábojem mají tendenci se odrážetnavzájem a objekty s opačnými náboji mají tendenci se navzájem přitahovat. Která elementární částice má kladný náboj? Toto je proton. Neutrony nemají vůbec žádný náboj, což dává jádru celkový kladný náboj. Každý elektron má záporný náboj, který má stejnou sílu jako kladný náboj protonu. Elektrony a protony jádra jsou přitahovány k sobě navzájem, a to je síla, která drží atom pohromadě, podobně jako gravitační síla, která udržuje měsíc na oběžné dráze kolem Země.
Stabilní subatomární částice
Která elementární částice má kladný náboj? Odpověď je známá: proton. Kromě toho se rovná velikosti jednotce náboje elektronů. Jeho klidová hmotnost je však 1,67262 × 10-27 kg, což je 1836násobek hmotnosti elektronu.Protony spolu s elektricky neutrálními částicemi zvanými neutrony tvoří všechna atomová jádra kromě vodíku. Každé jádro daného chemického prvku má stejný počet protonů. Atomové číslo tohoto prvku určuje jeho polohu v periodické tabulce.
Objev protonu
Elementární částice s klademnáboj je proton, jehož objev sahá až do nejranějších studií atomové struktury. Při studiu toků ionizovaných plynných atomů a molekul, z nichž byly odstraněny elektrony, byla stanovena pozitivní částice, která se rovná hmotnosti vodíku. Ernest Rutherford (1919) ukázal, že když je dusík bombardován částicemi alfa, vylučuje to, co se jeví jako vodík. Do roku 1920 izoloval elementární částice z vodíkových jader a nazval ji protonem.
Výzkum fyziky částic s vysokou energií vpozdní dvacáté století zlepšilo strukturální porozumění povaze protonu ve skupině subatomárních částic. Ukázalo se, že protony a neutrony jsou tvořeny menšími částicemi a jsou klasifikovány jako baryony - částice složené ze tří elementárních jednotek hmoty známých jako kvarky.
Subatomová částice: směrem k velké jednotné teorii
Atom je malá část hmoty, kterápředstavuje konkrétní položku. Nějakou dobu se věřilo, že je to nejmenší kousek hmoty, jaký může existovat. Ale na konci 19. století a na počátku 20. století vědci zjistili, že atomy jsou tvořeny určitými subatomárními částicemi a že bez ohledu na to, jaký prvek, stejné subatomární částice tvoří atom. Počet různých subatomárních částic je jediná věc, která se mění.
Vědci nyní uznávají, že existuje mnoho subatomárníchčástice. Abyste však byli úspěšní v chemii, musíte se vypořádat pouze se třemi základními: protony, neutrony a elektrony. Hmotu lze elektricky nabít jedním ze dvou způsobů: kladným nebo záporným.
Jako elementární částice s kladempoplatek volal? Odpověď je jednoduchá: proton, to je on, kdo nese jednu jednotku kladného náboje. A vzhledem k přítomnosti negativně nabitých elektronů je atom samotný neutrální. Někdy mohou některé atomy získat nebo ztratit elektrony a nabít náboj. V tomto případě se obvykle nazývají ionty.
Elementární částice atomu: uspořádaný systém
Atom má systematické a uspořádanéstruktura, která poskytuje stabilitu a je zodpovědná za všechny druhy vlastností hmoty. Studium těchto subatomárních částic začalo před více než sto lety a dnes už o nich víme hodně. vědci zjistili, že většina atomu je prázdná a řídce osídlená „elektrony“. Jsou to záporně nabité lehké částice, které se točí kolem centrální těžké části, která tvoří 99,99% z celkové hmotnosti atomu. Bylo snazší zjistit podstatu elektronů, ale po mnoha důmyslných studiích vyšlo najevo, že jádro obsahuje pozitivní protony a neutrální neutrony.
Každá jednotka ve vesmíru je tvořena atomy
Klíč k pochopení většiny vlastností hmotyje, že každá jednotka v našem vesmíru je tvořena atomy. Existuje 92 přírodních typů atomů, které tvoří molekuly, sloučeniny a další typy látek a vytvářejí kolem nás složitý svět. Ačkoli název „atom“ byl odvozen z řeckého slova átomos, což znamená „nedělitelný“, moderní fyzika ukázala, že není konečným stavebním kamenem hmoty a je skutečně „dělitelná“ na subatomární částice. Jsou to skutečné základní entity, které tvoří celý svět.
