Celá hmota je zložená z prvkov.Prečo je však všetko okolo nás také odlišné? Odpoveď sa týka malých častíc. Volajú sa protóny. Na rozdiel od elektrónov, ktoré majú záporný náboj, majú tieto elementárne častice kladný náboj. Čo sú to tieto častice a ako fungujú?
Protóny sú všade
Ktorá elementárna častica má pozitívumpoplatok? Všetko, čoho sa možno dotknúť, vidieť i cítiť, je zložené z atómov, najmenších stavebných prvkov, z ktorých sa skladajú tuhé látky, kvapaliny a plyny. Sú príliš malé na to, aby ste sa na ne mohli pozrieť bližšie, ale tvoria veci ako váš počítač, voda, ktorú pijete, a dokonca aj vzduch, ktorý dýchate. Existuje veľa druhov atómov, vrátane kyslíka, dusíka a železa. Každý z týchto typov sa nazýva prvky.
Všetky atómy sú jedinečné
Atómy sú veľmi podobné, ale odlišné počtyprotóny z nich robia jedinečný typ prvku. Napríklad atómy kyslíka majú 8 protónov, atómy vodíka iba 1 a atómy zlata 79. O atóme môžete veľa povedať jednoduchým spočítaním jeho protónov. Tieto elementárne častice sú v jadre samotnom. Pôvodne sa o nich myslelo, že sú základnou časticou, ale nedávny výskum ukázal, že protóny sa skladajú z menších zložiek - kvarkov.
Čo je protón?
Ktorá elementárna častica má pozitívumpoplatok? Toto je protón. Toto je názov subatomárnej častice, ktorá je v jadre každého atómu. V skutočnosti je počet protónov v každom atóme atómové číslo. Donedávna sa to považovalo za základnú časticu. Nové technológie však viedli k zisteniu, že protón je tvorený menšími časticami, ktoré sa nazývajú kvarky. Quark je základná častica hmoty, ktorá bola objavená iba nedávno.
Elementárna častica s pozitívomnáboj sa nazýva protón. Tieto prvky môžu byť tvorené v dôsledku výskytu nestabilných neutrónov. Po asi 900 sekundách sa neutrón odrážajúci sa od jadra rozpadne na ďalšie elementárne častice atómu: protón, elektrón a antineutríno.
Subatomárne častice: umiestnenie a náboj
Prvky sa vyznačujú atómovými atómamištruktúra pozostávajúca z subatomárnych elementárnych častíc: protóny, neutróny a elektróny. Prvé dve skupiny sa nachádzajú v jadre (strede) atómu a majú hmotnosť jednotky atómovej hmotnosti. Elektróny sa nachádzajú mimo jadra, v zónach nazývaných „škrupiny“. Nevážia takmer nič. Pri výpočte atómovej hmotnosti sa pozornosť venuje iba protónom a neutrónom. Hmotnosť atómu je ich súčet.
Ak zhrnieme atómovú hmotnosť všetkých atómov v molekule,môžete odhadnúť molekulovú hmotnosť, ktorá je vyjadrená v jednotkách atómovej hmotnosti (tzv. daltonoch). Každá z ťažkých častíc (neutrón, protón) váži jednu atómovú hmotnosť, takže atóm hélia (He), ktorý má dva protóny, dva neutróny a dva elektróny, váži asi štyri atómové hmotnostné jednotky (dva protóny plus dva neutróny). Okrem polohy a hmotnosti má každá subatomárna častica vlastnosť nazývanú „náboj“. Môže to byť „pozitívne“ alebo „negatívne“.
Prvky s rovnakým nábojom majú tendenciu odrážať sanavzájom a objekty s opačnými nábojmi majú tendenciu sa navzájom priťahovať. Ktorá elementárna častica má kladný náboj? Toto je protón. Neutróny nemajú vôbec žiadny náboj, čo dáva jadru celkový kladný náboj. Každý elektrón má záporný náboj, ktorého sila sa rovná pozitívnemu náboju protónu. Elektróny a protóny jadra sú navzájom priťahované a to je sila, ktorá drží atóm pokope, podobne ako sila gravitácie, ktorá udržuje mesiac na obežnej dráhe okolo Zeme.
Stabilná subatomárna častica
Ktorá elementárna častica má kladný náboj? Odpoveď je známa: protón. Okrem toho sa veľkosťou rovná jednotke náboja elektrónov. Jeho hmotnosť v pokoji je však 1,67262 × 10-27 kg, čo je 1836-násobok hmotnosti elektrónu.Protóny spolu s elektricky neutrálnymi časticami nazývanými neutróny tvoria všetky atómové jadrá okrem vodíka. Každé jadro daného chemického prvku má rovnaký počet protónov. Atómové číslo tohto prvku určuje jeho polohu v periodickej tabuľke.
Objav protónu
Elementárna častica s pozitívomnáboj je protón, ktorého objav sa datuje od najstarších štúdií atómovej štruktúry. Pri štúdiu tokov ionizovaných plynných atómov a molekúl, z ktorých boli odstránené elektróny, sa určila pozitívna častica, ktorá sa svojou hmotnosťou rovnala atómu vodíka. Ernest Rutherford (1919) ukázal, že dusík pri bombardovaní časticami alfa vylučuje to, čo sa javí ako vodík. Do roku 1920 izoloval elementárnu časticu z jadier vodíka a nazval ju protónom.
Výskum fyziky častíc s vysokou energiou vkoniec dvadsiateho storočia zlepšil štrukturálne chápanie podstaty protónu v skupine subatomárnych častíc. Ukázalo sa, že protóny a neutróny sú tvorené menšími časticami a sú klasifikované ako baryóny - častice zložené z troch elementárnych jednotiek hmoty známych ako kvarky.
Subatomárne častice: smerom k veľkej jednotnej teórii
Atóm je malá časť hmoty, ktorápredstavuje konkrétnu položku. Istý čas sa verilo, že je to najmenší kúsok hmoty, aký môže existovať. Ale na konci 19. storočia a na začiatku 20. storočia vedci zistili, že atómy sú tvorené určitými subatomárnymi časticami a že bez ohľadu na to, ktorý prvok tvoria, tie isté subatomárne častice tvoria atóm. Počet rôznych subatomárnych častíc je jediná vec, ktorá sa mení.
Vedci teraz uznávajú, že existuje veľa subatomárnychčastice. Ale aby ste boli úspešní v chémii, musíte si poradiť iba s tromi základnými: protónmi, neutrónmi a elektrónmi. Hmota sa môže elektricky nabíjať jedným z dvoch spôsobov: kladným alebo záporným.
Ako elementárna častica s pozitívompoplatok volal? Odpoveď je jednoduchá: protón, to je on, kto nesie jednu jednotku kladného náboja. A kvôli prítomnosti negatívne nabitých elektrónov je atóm samotný neutrálny. Niektoré atómy môžu niekedy získať alebo stratiť elektróny a nabiť ich. V tomto prípade sa zvyčajne nazývajú ióny.
Elementárne častice atómu: usporiadaný systém
Atóm má systematické a usporiadané usporiadanieštruktúra, ktorá poskytuje stabilitu a je zodpovedná za všetky druhy vlastností hmoty. Štúdium týchto subatomárnych častíc sa začalo pred viac ako sto rokmi a dnes už o nich vieme veľa. vedci zistili, že väčšina atómu je prázdna a riedko osídlená „elektrónmi“. Sú to negatívne nabité ľahké častice, ktoré sa krútia okolo centrálnej ťažkej časti, ktorá tvorí 99,99% z celkovej hmotnosti atómu. Bolo ľahšie zistiť podstatu elektrónov, ale po mnohých dômyselných štúdiách vyšlo najavo, že jadro obsahuje pozitívne protóny a neutrálne neutróny.
Každá jednotka vo vesmíre je tvorená atómami
Kľúč k pochopeniu väčšiny vlastností hmotyje, že každá jednotka v našom vesmíre je tvorená atómami. Existuje 92 prírodných typov atómov a tvoria molekuly, zlúčeniny a ďalšie typy látok, aby vytvorili okolo nás zložitý svet. Aj keď názov „atóm“ bol odvodený z gréckeho slova átomos, čo znamená „nedeliteľný“, moderná fyzika ukázala, že nie je konečným stavebným prvkom hmoty a je skutočne „deliteľná“ na subatomárne častice. Sú to skutočné základné entity, ktoré tvoria celý svet.
