Jeg lurte på hvilken type eksperimenter som ble holdt for å identifisere antall elektroner i et atom?
(For eksempel, hvordan sier vi at karbon har 6 elektroner og magnesium 12.) Jeg vil at noen skal gi meg en lenke til en video av dette eksperimentet i kommentarform eller svarform, fordi det ville være mer tydelig for meg om jeg så eksperimentet heller hvis noen forklarte det for meg.
Kommentarer
- hei dette kan hjelpe deg litt youtube.com / watch? v = _7E1pEk4c0w
- Dette kan hjelpe deg NMR : " .. [NMR-spektroskopi] er en kraftig teknikk som kan gi detaljert informasjon om topologi, dynamikk og tredimensjonal struktur av molekyler i oppløsning og fast tilstand … "
- Jeg tror det samme spørsmålet er bedre svar fra kjemikere enn fysikere.
Svar
Da John Rennie svarte det veldig tydelig, vil jeg også legge til noen flere detaljer.
Se, rundt begynnelsen av 1900 svømte ideen om atomer rundt vitenskapenes hoder. Først var alt teori, men disse tingene skjedde:
-
Du har absolutt hørt om Joseph Thomson «s katodestråler . Vel, han beregnet faktisk forholdet Q / m av atomer. (Du kan søke i hvilket som helst av eksperimentene i Google.)
-
Den berømte Robert A. Millikan opprettet et eksperiment med navnet oljedråpeeksperiment . Han fant ut ladningen til et elektron. Derfor, ved å bruke Thomsons forhold, fant han ut massen til et elektron!
-
Så den berømte Rutherford gullfolieeksperiment ble gjort. Med dette eksperimentet fant Rutherford og teamet ut massen til et atom og en kjerne.
Etter det skjedde så mange ting. Veldig fort. Med massen til et elektron og ideen om et atom bestående av kjerner og dets ladning er nøytral, kan du enkelt finne ut om mengden atomer ved å måle massen til et objekt! Rutherfords team estimerte faktisk mengden atomer. John Rennie svarte resten veldig bra.
Svar
Det er ingen slike eksperiment, selv om det er mange eksperimenter der antall elektroner i et atom måles som en bivirkning.
Vi vet atomer er elektrisk nøytrale, så det må være like mange elektroner og protoner. elementer i det periodiske systemet er bygd opp ved å øke antallet protoner, så vi vet hvor mange elektroner atomer må ha. Så for eksempel vet vi at karbonatomet har seks protoner, derfor må det ha seks elektroner.
Dette kan uten tvil bare flytte problemet ett trinn tilbake. Spørsmålet vil da være hvordan vi vet at karbonatomet har seks protoner. I disse dager er det dødt enkelt da vi bare måler massen til karbonkjernen veldig nøyaktig og fordi vi kjenner proton- og nøytronmassene, vi kan fortelle hvor mange protoner og nøytroner den inneholder. Historisk ble atomnummeret oppnådd i stor grad ved deduksjon snarere enn direkte måling.
Jeg sa at det var eksperimenter som måler antall elektroner som en bivirkning. I mange år har kollideringseksperimenter blitt gjort med atomkjerner. Dette gjøres for tiden på RHIC og LHC ALICE-eksperimentet, men det ble gjort lenge før. Atonene har sine elektroner strippet ved å bli avfyrt gjennom en karbonfilm, og deres kjernefysiske ladning blir deretter målt som en bivirkning av å akselerere dem. For en karbonkjerne måler vi en ladning på $ + 6 $, derfor må et nøytralt karbonatom ha seks elektroner.
Kommentarer
- må atomet har seks delbare elektroner? Eller er det mer en elektronfilm (med forskjellige tetthetsområder) som har en totalverdi på -6?
- @ easymoden00b: Ja, og så igjen nei. Det korte svaret er at det ' er kvante. Det lange svaret krever sannsynligvis en høyere grad i fysikk 🙂
- @ easymoden00b: Elektronene i et atom blir avlokalisert, dvs. de har ' t har en posisjon. Dette betyr ikke ' de er spredt ut i en film, det betyr at kvanteobjekter ganske enkelt ikke har ' t. Så et karbonatom har alltid seks elektroner, men det er ' t seks små prikker av elektron i den.
- Så fordi vi kjenner proton-, nøytron- og elektronmasser , kan vi utlede fra disse dataene antallet av disse partiklene? Jeg kan bare ' ikke svelge dette. Med all respekt (og beklager mangelen på kunnskap), men jeg kan ' ikke se hvordan du kan telle mengden av partikler ved å bare måle massen deres ' s.Og hva mener du med å strippe elektroner fra et atom? Er alle elektroner stripete av eller akkurat som det ytre skallet?