Como é encontrado o número de elétrons em um átomo?

Como John Rennie respondeu muito claramente, eu gostaria de adicionar mais alguns detalhes também.

Veja, por volta do início de 1900, a ideia de átomos estava flutuando em torno das cabeças dos cientistas. No começo tudo era teoria, mas essas coisas aconteceram:

• Você certamente ouviu falar de Joseph Thomson “s raios catódicos . Bem, ele realmente calculou a razão Q / m dos átomos. (Você pode pesquisar qualquer um dos experimentos no Google.)

• O famoso Robert A. Millikan criou um experimento chamado experimento de gota de óleo . Ele descobriu a carga de um elétron. Portanto, usando a razão de Thomson, ele descobriu a massa de um elétron!

• Então o famoso Experimento com folha de ouro de Rutherford foi realizado. Com este experimento, Rutherford e sua equipe descobriram a massa de um átomo e de um núcleo.

Depois disso, muitas coisas aconteceram. Muito rápido. Com a massa de um elétron e a ideia de um átomo consistindo de núcleos e sua carga é neutra, então você pode facilmente descobrir a quantidade de átomos medindo a massa de um objeto! A equipe de Rutherford realmente estimou a quantidade de átomos. John Rennie respondeu ao resto muito bem.

Não existe tal experimento, embora haja muitos experimentos em que o número de elétrons em um átomo é medido como um efeito colateral.

Sabemos que os átomos são eletricamente neutros, então deve haver números iguais de elétrons e prótons. Sabemos que sucessivos os elementos da tabela periódica são construídos aumentando o número de prótons, então sabemos quantos elétrons os átomos devem ter. Portanto, por exemplo, sabemos que o átomo de carbono tem seis prótons, portanto, deve ter seis elétrons.

Indiscutivelmente, isso apenas move o problema um passo para trás. A questão então seria como sabemos que o átomo de carbono tem seis prótons. Hoje em dia é muito fácil, pois medimos a massa do núcleo de carbono com muita precisão e porque conhecendo as massas de prótons e nêutrons, podemos dizer quantos prótons e nêutrons ele contém. Historicamente, o número atômico foi obtido em grande parte por dedução, em vez de medição direta.

Eu disse que havia experimentos que mediam o número de elétrons como um efeito colateral. Por muitos anos, experimentos com colisor foram feitos com núcleos atômicos. Isso é feito atualmente no RHIC e no experimento LHC ALICE, mas já estava sendo feito muito antes. Os átomos têm seus elétrons removidos ao serem disparados através de um filme de carbono, e sua carga nuclear é então medida como um efeito colateral de acelerá-los. Para um núcleo de carbono medimos uma carga de $ + 6 $, portanto, um átomo de carbono neutro deve ter seis elétrons.

Comentários

• deve o átomo tem seis elétrons divisíveis? Ou é mais um filme de elétrons (com várias áreas de densidade) que tem um valor total de -6?
• @ easymoden00b: Sim, e novamente não. A resposta curta é que ele ' é quântico. A resposta longa provavelmente requer um diploma de graduação em física 🙂
• @ easymoden00b: Os elétrons em um átomo são deslocalizados, ou seja, eles não ' têm uma posição. Isso não ' significa que estão espalhados em um filme, significa que os objetos quânticos simplesmente não ' têm uma posição. Portanto, um átomo de carbono sempre tem seis elétrons, mas não há ' t seis pequenos pontos de elétron nele.
• Então, porque conhecemos as massas de prótons, nêutrons e elétrons , podemos derivar desses dados o número dessas partículas? Eu simplesmente não posso ' engolir isso. Com todo o respeito (e sinto muito por minha falta de conhecimento), mas não consigo ' ver como você pode contar a quantidade de partículas apenas medindo sua massa ' s.E o que você quer dizer com retirar elétrons de um átomo? Todos os elétrons são eliminados ou apenas como a camada externa?