Jak obliczana jest liczba elektronów w atomie?

Ponieważ John Rennie odpowiedział na to bardzo wyraźnie, chciałbym również dodać więcej szczegółów.

Widzisz, około początku 1900 roku idea atomów krążyła wokół głów naukowców. Na początku wszystko było teorią, ale wydarzyły się takie rzeczy:

• Z pewnością słyszałeś o Josephie Thomsonie promienie katodowe . Właściwie obliczył stosunek Q / m atomów. (Możesz przeszukać dowolny eksperyment w Google).

• Słynny Robert A. Millikan stworzył eksperyment o nazwie eksperyment dotyczący kropli oleju . Odkrył ładunek elektronu. Dlatego korzystając ze stosunku Thomsona, odkrył masę elektronu!

• Następnie słynny Eksperyment ze złotą folią Rutherforda . Dzięki temu eksperymentowi Rutherford i jego zespół odkryli masę atomu i jądra.

Potem wydarzyło się tak wiele rzeczy. Bardzo szybki. Mając masę elektronu i ideę atomu składającego się z jąder, którego ładunek jest obojętny, możesz łatwo dowiedzieć się o ilości atomów, mierząc masę obiektu! Zespół Rutherforda faktycznie oszacował ilość atomów. Na resztę John Rennie odpowiedział bardzo dobrze.

Nie ma takiej eksperyment, chociaż jest wiele eksperymentów, w których liczba elektronów w atomie jest mierzona jako efekt uboczny.

Wiemy, że atomy są elektrycznie obojętne, więc liczba elektronów i protonów musi być równa. pierwiastki w układzie okresowym są budowane poprzez zwiększanie liczby protonów, dzięki czemu wiemy, ile elektronów muszą mieć atomy. Na przykład wiemy, że atom węgla ma sześć protonów, więc musi mieć sześć elektronów.

Prawdopodobnie to tylko cofa problem o jeden krok. Powstaje zatem pytanie, skąd wiemy, że atom węgla ma sześć protonów. W dzisiejszych czasach jest to bardzo łatwe, ponieważ po prostu bardzo dokładnie mierzymy masę jądra węgla i ponieważ znamy masy protonów i neutronów, możemy powiedzieć, ile zawiera protonów i neutronów. Historycznie rzecz biorąc, liczbę atomową uzyskiwano głównie poprzez dedukcję, a nie bezpośredni pomiar.

Powiedziałem, że są eksperymenty, które mierzą liczbę elektronów jako efekt uboczny. Przez wiele lat przeprowadzano eksperymenty na zderzaczach jąder atomowych. Obecnie odbywa się to w RHIC i eksperymencie LHC ALICE, ale robiono to na długo wcześniej. Atomy są pozbawione elektronów przez wystrzelenie ich przez warstwę węgla, a ich ładunek jądrowy jest następnie mierzony jako efekt uboczny ich przyspieszania. W przypadku jądra węgla mierzymy ładunek + 6 $, więc neutralny atom węgla musi mieć sześć elektronów.

Komentarze

• musi atom ma sześć podzielnych elektronów? Czy jest to bardziej film elektronowy (z różnymi obszarami gęstości), który ma całkowitą wartość -6?
• @ easymoden00b: Tak, a potem znowu nie. Krótka odpowiedź jest taka, że jest to ' kwant. Długa odpowiedź prawdopodobnie wymaga ukończenia studiów z zakresu fizyki 🙂
• @ easymoden00b: Elektrony w atomie są zdelokalizowane, tj. Nie ' nie mają pozycji. To nie ' nie oznacza, że są rozłożone na film, to znaczy, że obiekty kwantowe po prostu nie ' nie mają pozycji. Zatem atom węgla zawsze ma sześć elektronów, ale nie ma w nim ' sześciu małych kropek elektronu.
• Ponieważ znamy masy protonów, neutronów i elektronów , możemy wyprowadzić z tych danych liczbę tych cząstek? Po prostu nie mogę ' tego połknąć. Z całym szacunkiem (i przepraszam za brak wiedzy), ale nie mogę ' zobaczyć, jak policzyć ilość cząstek, mierząc po prostu ich masę ' s.A co masz na myśli mówiąc o zdzieraniu elektronów z atomu? Czy wszystkie elektrony są odcięte, czy po prostu wyglądają jak zewnętrzna powłoka?