Hur hittas antalet elektroner i en atom?

När John Rennie svarade det mycket tydligt skulle jag vilja lägga till lite mer detaljer också.

Se, omkring tidigt 1900 svävade idén om atomer runt forskarnas huvuden. Först var allt teori, men dessa saker hände:

• Du hörde verkligen till Joseph Thomson ”s katodstrålar . Nåväl, han beräknade faktiskt förhållandet Q / m av atomer. (Du kan söka i något av experimenten på Google.)

• Den berömda Robert A. Millikan skapade ett experiment som heter oljedroppsexperiment . Han fick reda på laddningen av en elektron. Därför, med hjälp av Thomsons förhållande, fick han reda på massan av en elektron!

• Sedan den berömda Rutherford guldfoliexperiment gjordes. Med detta experiment upptäckte Rutherford och hans team massan av en atom och en kärna.

Efter det hände så många saker. Väldigt snabbt. Med massan av en elektron och idén om en atom som består av kärnor och dess laddning är neutral så kan du enkelt ta reda på mängden atomer genom att mäta objektets massa! Rutherfords team beräknade faktiskt mängden atomer. John Rennie svarade resten mycket bra.

Det finns inget sådant experiment, även om det finns många experiment där antalet elektroner i en atom mäts som en bieffekt.

Vi vet att atomer är elektriskt neutrala så det måste finnas lika antal elektroner och protoner. Vi vet successiva element i det periodiska systemet byggs upp genom att öka antalet protoner, så vi vet hur många elektroner atomerna måste ha. Så till exempel vet vi att kolatomen har sex protoner, därför måste den ha sex elektroner.

Detta kan förmodligen bara flytta problemet ett steg tillbaka. Frågan skulle då vara hur vi vet att kolatomen har sex protoner. Dessa dagar är det dödsamt eftersom vi bara mäter kolkärnans massa mycket exakt och för att vi känner till proton- och neutronmassorna, vi kan berätta hur många protoner och neutroner den innehåller. Historiskt sett erhölls atomnumret till stor del genom avdrag snarare än direkt mätning.

Jag sa att det fanns experiment som mäter antalet elektroner som en bieffekt. Under många år har kolliderade experiment gjorts med atomkärnor. Detta görs för närvarande vid RHIC och LHC ALICE-experimentet, men det gjordes långt innan. Atomerna har sina elektroner avdragna genom att de avfyras genom en kolfilm, och deras kärnladdning mäts sedan som en bieffekt av att accelerera dem. För en kolkärna mäter vi en laddning på $ + 6 $, därför måste en neutral kolatom ha sex elektroner.

Kommentarer

• måste atomen har sex delbara elektroner? Eller är det mer en elektronfilm (med olika densitetsområden) som har ett totalt värde på -6?
• @ easymoden00b: Ja, och sedan igen nej. Det korta svaret är att det ' är kvantitet. Det långa svaret kräver antagligen en examen i fysik 🙂
• @ easymoden00b: Elektronerna i en atom avlägsnas, dvs. de har ' t har en position. Detta betyder inte ' t att de sprids ut i en film, det betyder att kvantföremål helt enkelt inte har ' t. Så en kolatom har alltid sex elektroner, men det finns ' t sex små prickar elektron i den.
• Så för att vi känner till proton-, neutron- och elektronmassor , kan vi härleda antalet partiklar från dessa data? Jag kan bara ' inte svälja detta. Med all respekt (och ledsen för min brist på kunskap), men jag kan ' t se hur du kan räkna mängden partiklar genom att bara mäta deras massa ' s.Och vad menar du med att ta bort elektroner från en atom? Är alla elektroner randiga eller precis som det yttre skalet?