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原子的结构

2020年04月18日

什么是原子?

我们宇宙中的一切都是由物质构成的,物质是由原子构成的。一个原子可以被描述为物质构成的最小粒子,具有化学元素的性质。一个原子的尺寸是微小的,典型的尺寸是以皮米计,一米的十亿分之一为单位。

原子是由什么构成的?

一个原子由三部分组成:质子、中子和电子。

每个部分都有一个相关的电荷。质子带正电荷,电子带负电荷,中子不带电荷。质子和中子组成原子核,电子以不同的能级围绕原子核运行。

什么是原子序数?

原子序数是由原子核中的质子数定义的。

什么是原子质量?

原子的质量相当于原子中质子和中子的数量。

原子的一部分什么是质子?

质子是在原子核中发现的带正电的粒子。卢瑟福在阴极射线管的实验中发现了它们,原子中的质子数决定了元素的性质。这就是所谓的元素的原子序数。质子的数量也决定了元素的化学行为。

什么是中子?

中子是原子核的中性部分,没有电荷,质量比质子稍大。中子和质子组成了原子的质量。如果我们知道一个元素的原子质量和原子序数,就可以用这个简单的方程来求出中子的数目,同一个元素的原子质量和原子序数可能有不同的中子序数。添加中子可以在不改变原子电荷的情况下改变元素的放射性。这在核物理中很重要。

什么是电子?


电子是原子核外轨道上带负电的部分,用电磁力与原子中的质子相连。电子离原子核越近,它们之间的电磁力就越强。

电子可以响应外部能量从轨道上逃逸出来。它还可以通过吸收光子以足够的能量将其提升到一个新的量子态,从而将其状态改变到一个更高的能级。当质子和电子的数量相等时,原子是中性的。电子过剩或亏损的原子称为离子。电子没有内部结构,而质子和中子则由夸克构成。原子的汤姆森模型于1897年提出的。他试验阴极射线管时发现了电子。阴极射线管带负电。他还研究了氖气中带正电的粒子。尽管他的理论解释了一些关于原子和电子的事情,但它未能提供关于带正电粒子和原子核的足够信息。在汤姆森的原子模型无法解释原子中带正电粒子之后,卢瑟福的原子模型,欧内斯特·卢瑟福通过金箔实验证明了原子核中正电荷粒子的存在。这一理论证明了原子核中含有带正电的粒子,Neil Bohr于1915年提出了原子模型。他指定电子在固定的轨道/壳层中运动,这些轨道/壳层具有固定的能级。

什么是价态?

是原子反应性的一种度量。它是由原子在价壳层中失去或获得价电子的能力来定义的。

每个原子都想在价壳层中有8个电子,这就是所谓的八重态规则。

什么是同位素?

同位素是质子数相同但中子数不同的原子。由于原子序数等于质子和中子的数目,同位素具有相同的原子序数,但质量数不同。

碳14是碳的同位素,用于确定真正古老的考古和生物遗迹的年龄。
氢,是用来在钟表和手表的深色表面发光的。什么是等压线?

等压线被定义为具有相同原子质量数但不同原子数量的不同元素的原子。
碳14和氮具有相同的质量数,即14,因此它们是等压线。

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