Ik vroeg me af, wat voor soort experimenten werden er gehouden om het aantal elektronen in een atoom te identificeren?
(Bijvoorbeeld, hoe zeggen we dat koolstof 6 elektronen heeft en magnesium 12.) Ik zou graag willen dat iemand me een link geeft naar een video van dit experiment in commentaar- of antwoordformulier, omdat het mij duidelijker zou zijn als ik het experiment zou zien in plaats van als iemand legde het me uit.
Reacties
- hoi dit kan je een beetje helpen youtube.com / watch? v = _7E1pEk4c0w
- Dit kan je helpen NMR : " .. [NMR-spectroscopie] is een krachtige techniek die gedetailleerde informatie kan verschaffen over de topologie, dynamica en driedimensionale structuur van moleculen in oplossing en de vaste toestand … "
- Ik denk dat chemici dezelfde vraag beter beantwoorden dan natuurkundigen.
Answer
Omdat John Rennie het heel duidelijk beantwoordde, zou ik ook wat meer details willen toevoegen.
Zie, rond begin 1900 zweefde het idee van atomen rond de hoofden van de wetenschappers. Aanvankelijk was alles theorie, maar deze dingen gebeurden:
-
Je hebt zeker gehoord van Joseph Thomson “s kathodestralen . Nou, hij heeft de verhouding Q / m van atomen berekend. (Je kunt elk van de experimenten in Google doorzoeken.)
-
Het beroemde Robert A. Millikan heeft een experiment gemaakt met de naam experiment met oliedruppels . Hij ontdekte de lading van een elektron. Daarom ontdekte hij met behulp van de verhouding van Thomson de massa van een elektron!
-
Toen ontdekte het beroemde Rutherford gold foil experiment werd uitgevoerd. Met dit experiment ontdekten Rutherford en zijn team de massa van een atoom en een kern.
Daarna gebeurden er zoveel dingen. Erg snel. Met de massa van een elektron en het idee van een atoom dat bestaat uit kernen en zijn lading neutraal is, kun je gemakkelijk het aantal atomen achterhalen door de massa van een object te meten! Het team van Rutherford schatte het aantal atomen. John Rennie beantwoordde de rest heel goed.
Antwoord
Zoiets bestaat niet experiment, hoewel er veel experimenten zijn waarbij het aantal elektronen in een atoom als bijwerking wordt gemeten.
We weten dat atomen elektrisch neutraal zijn, dus er moeten evenveel elektronen als protonen zijn. We weten dat opeenvolgende elementen in het periodiek systeem worden opgebouwd door het aantal protonen te verhogen, dus we weten hoeveel elektronen de atomen moeten hebben. We weten bijvoorbeeld dat het koolstofatoom zes protonen heeft, daarom moet het zes elektronen hebben.
Dit verplaatst het probleem ongetwijfeld slechts een stap terug. De vraag zou dan zijn hoe we weten dat het koolstofatoom zes protonen heeft. Tegenwoordig is het doodeenvoudig omdat we de massa van de koolstofkern heel nauwkeurig meten en omdat we kennen de protonen- en neutronenmassas, we kunnen zien hoeveel protonen en neutronen het bevat. Historisch gezien werd het atoomnummer grotendeels verkregen door aftrek in plaats van directe meting.
Ik zei wel dat er experimenten waren die het aantal elektronen als bijwerking meten. Er worden al vele jaren collider-experimenten gedaan met atoomkernen. Dit wordt momenteel gedaan bij RHIC en het LHC ALICE-experiment, maar het werd al lang daarvoor gedaan. De elektronen van de atomen worden gestript door ze door een koolstoffilm te schieten, en hun nucleaire lading wordt vervolgens gemeten als een bijwerking van het versnellen ervan. Voor een koolstofkern meten we een lading van $ + 6 $, daarom moet een neutraal koolstofatoom zes elektronen hebben.
Opmerkingen
- moet het atoom zes deelbare elektronen hebben? Of is het meer een elektronenfilm (met verschillende dichtheidsgebieden) met een totale waarde van -6?
- @ easymoden00b: Ja, en dan weer nee. Het korte antwoord is dat het een kwantum van ' is. Het lange antwoord vereist waarschijnlijk een universitaire graad in natuurkunde 🙂
- @ easymoden00b: De elektronen in een atoom zijn gedelokaliseerd, d.w.z. ze hebben geen ' t een positie. Dit betekent niet ' t dat ze in een film zijn uitgespreid, het betekent dat kwantumobjecten simpelweg geen ' een positie hebben. Een koolstofatoom heeft dus altijd zes elektronen, maar er zijn ' t zes kleine elektronenstippen.
- Omdat we proton-, neutronen- en elektronenmassas kennen kunnen we uit deze gegevens het aantal van die deeltjes afleiden? Ik kan dit ' niet inslikken. Met alle respect (en sorry voor mijn gebrek aan kennis), maar ik kan ' niet zien hoe je het aantal deeltjes kunt tellen door gewoon hun massa te meten ' s.En wat bedoel je met het strippen van elektronen van een atoom? Zijn alle elektronen gestreept of net als de buitenschil?