Zajímalo by mě, jaký typ experimentů se konal k identifikaci počtu elektronů v atomu?
(Například jak říkáme, že uhlík má 6 elektronů a hořčík 12.) Chtěl bych, aby mi někdo dal odkaz na video z tohoto experimentu ve formě komentáře nebo odpovědi, protože by mi bylo jasnější, kdybych experiment viděl spíše, kdyby někdo vysvětlil mi to.
Komentáře
- ahoj, trochu vám to pomůže youtube.com / watch? v = _7E1pEk4c0w
- To vám může pomoci NMR : " .. [NMR spektroskopie] je výkonná technika, která může poskytnout podrobné informace o topologii, dynamice a trojrozměrné struktuře molekul v roztoku a v pevném stavu … "
- Myslím si, že stejná otázka je lepší odpovědí chemiků než fyziků.
Odpověď
Jak na to John Rennie odpověděl velmi jasně, chtěl bych také přidat několik dalších podrobností.
Vidíte, kolem počátku roku 1900 se myšlenky atomů vznášely kolem hlav vědců. Zpočátku bylo všechno teorie, ale staly se tyto věci:
-
Určitě jste slyšeli o Josepha Thomsona katodové paprsky . Ve skutečnosti vypočítal poměr Q / m atomů. (V Google můžete prohledat kterýkoli z experimentů.)
-
Slavný Robert A. Millikan vytvořil experiment s názvem experiment s poklesem oleje . Zjistil náboj elektronu. Proto pomocí Thomsonova poměru zjistil hmotnost elektronu!
-
Pak slavný Rutherfordský experiment se zlatou fólií byl proveden. Tímto experimentem Rutherford a jeho tým zjistili hmotnost atomu a jádra.
Poté se stalo tolik věcí. Velmi rychle. S hmotností elektronu a představou atomu skládajícího se z jader a jeho náboje je neutrální, můžete snadno zjistit množství atomů měřením hmotnosti objektu! Rutherfordův tým ve skutečnosti odhadl množství atomů. John Rennie na zbytek odpověděl velmi dobře.
Odpověď
Žádný takový neexistuje experiment, i když existuje spousta experimentů, kde se počet elektronů v atomu měří jako vedlejší účinek.
Víme, že atomy jsou elektricky neutrální, takže musí existovat stejný počet elektronů a protonů. prvky v periodické tabulce jsou vytvářeny zvyšováním počtu protonů, takže víme, kolik elektronů musí mít atomy. Například víme, že atom uhlíku má šest protonů, proto musí mít šest elektronů.
Pravděpodobně to jen posune problém o krok zpět. Otázkou by pak bylo, jak víme, že atom uhlíku má šest protonů. V dnešní době je to mrtvé snadné, protože velmi přesně měříme hmotnost uhlíkového jádra a protože známe protonovou a neutronovou hmotu, můžeme říci, kolik protonů a neutronů obsahuje. Historicky bylo atomové číslo získáno spíše dedukcí než přímým měřením.
Říkal jsem, že existují experimenty, které měří počet elektronů jako vedlejší účinek. Po mnoho let byly experimenty s urychlovači prováděny s atomovými jádry. To se v současné době provádí na RHIC a experimentu LHC ALICE, ale dělo se to dlouho předtím. Atomy mají své elektrony zbavené vystřelením přes uhlíkový film a jejich jaderný náboj je poté měřen jako vedlejší účinek jejich urychlení. U uhlíkového jádra měříme náboj $ + 6 $, proto musí mít neutrální atom uhlíku šest elektronů.
Komentáře
- musí atom mít šest dělitelných elektronů? Nebo je to spíše elektronový film (s různými oblastmi hustoty), který má celkovou hodnotu -6?
- @ easymoden00b: Ano, a pak znovu ne. Krátká odpověď je, že je to ' kvantové. Dlouhá odpověď pravděpodobně vyžaduje absolventa fyziky 🙂
- @ easymoden00b: Elektrony v atomu jsou přemístěny, tj. Nemají ' pozici. To neznamená, že jsou ' rozloženy do filmu, to znamená, že kvantové objekty prostě nemají pozici. Atom uhlíku má tedy vždy šest elektronů, ale není v něm ' šest malých teček elektronu.
- Takže protože známe hmoty protonů, neutronů a elektronů , můžeme z těchto dat odvodit počet těchto částic? Jen to ' nemůžu spolknout. Se vší úctou (a omlouvám se za můj nedostatek znalostí), ale nevidím ' t, jak můžete spočítat množství částic pouhým měřením jejich hmotnosti ' s.A co myslíš tím, že odstraníš elektrony z atomu? Jsou všechny elektrony odizolované nebo jako vnější obal?