Mietin, minkä tyyppisiä kokeita järjestettiin atomien elektronien lukumäärän tunnistamiseksi?
(Esimerkiksi miten sanomme, että hiilessä on 6 elektronia ja magnesiumia 12.) Haluaisin, että joku antaa minulle linkin tämän kokeilun videoon kommenttina tai vastauksena, koska minusta olisi selvempi, jos näisin kokeen pikemminkin, jos joku selitti sen minulle.
Kommentit
- Hei, tämä voi auttaa sinua hieman youtube.com / watch? v = _7E1pEk4c0w
- Tämä voi auttaa sinua NMR : " .. [NMR-spektroskopia] on tehokas tekniikka, joka voi antaa yksityiskohtaista tietoa liuenneiden molekyylien topologiasta, dynamiikasta ja kolmiulotteisesta rakenteesta sekä kiinteästä tilasta … "
- Mielestäni samaan kysymykseen vastaavat paremmin kemistit kuin fyysikot.
Vastaa
Koska John Rennie vastasi siihen hyvin selkeästi, haluaisin lisätä myös joitain yksityiskohtia.
Noin vuoden 1900 alussa ajatus atomista kellui tutkijoiden päiden ympärillä. Aluksi kaikki oli teoriaa, mutta näitä tapahtui:
-
Olet varmasti kuullut Joseph Thomson ” katodisäteet . No, hän tosiasiallisesti laski atomien Q / m-suhteen. (Voit tehdä hakuja mistä tahansa Googlen kokeilusta.)
-
Kuuluisa Robert A. Millikan loi kokeen nimeltä öljyn pudotuskoe . Hän selvitti elektronin varauksen. Siksi Thomsonin suhdetta käyttäen hän selvitti elektronin massan!
-
Sitten kuuluisa Rutherfordin kultakalvokoe tehtiin. Tämän kokeen avulla Rutherford ja hänen tiiminsä selvittivät atomin ja ytimen massan.
Sen jälkeen tapahtui niin monia asioita. Erittäin nopeasti. Elektronin massa ja ajatus atomista, joka koostuu ytimistä ja sen varaus on neutraali, voit helposti selvittää atomien määrän mittaamalla kohteen massan! Rutherfordin joukkue arvioi itse asiassa atomien määrän. John Rennie vastasi loput hyvin.
Vastaa
Tällaista ei ole kokeilu, vaikka on olemassa monia kokeita, joissa elektronien lukumäärä atomissa mitataan sivuvaikutuksena.
Tiedämme, että atomit ovat sähköisesti neutraaleja, joten elektronien ja protonien on oltava yhtä suuret. Tiedämme peräkkäisiä jaksollisen taulukon elementit rakennetaan lisäämällä protonien määrää, joten tiedämme kuinka monta elektronia atomilla on oltava.Esimerkiksi tiedämme esimerkiksi, että hiiliatomissa on kuusi protonia, joten siinä on oltava kuusi elektronia.
Epäilemättä tämä vain siirtää ongelman yhden askeleen taaksepäin. Kysymys olisi siis siitä, kuinka tiedämme, että hiiliatomissa on kuusi protonia. Nykyään se on kuollut helposti, koska mitataan vain hiiliatomin massa hyvin tarkasti tunnemme protoni- ja neutronimassat, voimme kertoa kuinka monta protonia ja neutronia se sisältää. Historiallisesti atomiluku saatiin suurelta osin vähennyksellä eikä suoralla mittauksella.
Sanoin, että oli kokeita, jotka mittaavat elektronien lukumäärää sivuvaikutuksena. Monien vuosien ajan törmäyskokeita on tehty atomiytimillä. Tämä tehdään tällä hetkellä RHIC: ssä ja LHC ALICE -kokeessa, mutta se tehtiin kauan ennen. Atomien elektronit irrotetaan polttamalla hiilikalvon läpi, ja niiden ydinvaraus mitataan sitten niiden kiihdytyksen sivuvaikutuksena. Hiiliatomille mitataan varauksen arvo + 6 $, joten neutraalissa hiiliatomissa on oltava kuusi elektronia.
Kommentit
- atomin on oltava onko kuusi jaettavaa elektronia? Vai onko kyseessä enemmän elektronikalvo (eri tiheysalueilla), jonka kokonaisarvo on -6?
- @ easymoden00b: Kyllä, ja sitten taas ei. Lyhyt vastaus on, että se ' on kvantti. Pitkä vastaus vaatii todennäköisesti fysiikan jatko-tutkinnon 🙂
- @ easymoden00b: Atomissa olevat elektronit ovat sijoittuneet, ts. Niillä ei ole ' asemaa. Tämä ei tarkoita sitä, ' ei tarkoita, että ne levitetään elokuvaan, se tarkoittaa, että kvanttiobjekteilla ei yksinkertaisesti ole sijaintia. Joten hiiliatomissa on aina kuusi elektronia, mutta siinä ei ole ' t kuutta pientä elektronipistettä.
- Joten koska tunnemme protoni-, neutroni- ja elektronimassat , voimme johtaa näistä tiedoista näiden hiukkasten lukumäärän? En vain voi ' t niellä tätä. Kaikella kunnioituksella (ja anteeksi tiedon puutteestani), mutta en voi ' nähdä, kuinka voit laskea hiukkasten määrän mittaamalla vain niiden massan ' s.Ja mitä tarkoitat elektronien poistamisella atomista? Ovatko kaikki elektronit raitaisia vai aivan kuin ulkokuori?