Lahat ng bagay ay binubuo ng mga elemento. Pero bakit iba ang lahat sa paligid natin? Ang sagot ay may kinalaman sa maliliit na particle. Tinatawag silang mga proton. Hindi tulad ng mga electron, na may negatibong singil, ang mga elementarya na particle na ito ay may positibong singil. Ano ang mga particle na ito at paano gumagana ang mga ito?
Proton sa lahat ng dako
Aling elementarya ang may positibong singil? Ang lahat ng maaaring hawakan, makita at maramdaman ay binubuo ng mga atomo, ang pinakamaliit na bloke ng gusali na bumubuo sa mga solido, likido at gas. Napakaliit ng mga ito para tingnang mabuti, ngunit bumubuo sila ng mga bagay tulad ng iyong computer, tubig na iniinom mo, at maging ang hangin na iyong nilalanghap. Mayroong maraming mga uri ng mga atomo, kabilang ang oxygen, nitrogen, at bakal. Ang bawat isa sa mga uri na ito ay tinatawag na mga elemento.
Ang ilan sa mga ito ay mga gas (oxygen). Ang elemento ng nickel ay kulay pilak. May iba pamga tampok na nagpapakilala sa maliliit na particle na ito sa bawat isa. Ano ba talaga ang nagpapaiba sa mga elementong ito? Ang sagot ay simple: ang kanilang mga atomo ay may iba't ibang bilang ng mga proton. Ang elementarya na particle na ito ay may positibong singil at matatagpuan sa loob ng gitna ng atom.
Lahat ng atom ay natatangi
Ang mga atom ay halos magkapareho, ngunit ang iba't ibang bilang ng mga proton ay ginagawa silang isang natatanging uri ng elemento. Halimbawa, ang mga atomo ng oxygen ay may 8 proton, ang mga atomo ng hydrogen ay may 1 lamang, at ang mga atomo ng ginto ay may 79. Marami kang masasabi tungkol sa isang atom sa pamamagitan lamang ng pagbilang ng mga proton nito. Ang mga elementary particle na ito ay matatagpuan sa nucleus mismo. Ang orihinal na inakala na isang pangunahing particle, gayunpaman, ipinakita ng mga kamakailang pag-aaral na ang mga proton ay binubuo ng mas maliliit na sangkap na tinatawag na quark.
Ano ang proton?
Aling elementarya ang may positibong singil? Ito ay isang proton. Ito ang pangalan ng subatomic particle na nasa nucleus ng bawat atom. Sa katunayan, ang bilang ng mga proton sa bawat atom ay ang atomic number. Hanggang kamakailan, ito ay itinuturing na isang pangunahing butil. Gayunpaman, ang mga bagong teknolohiya ay humantong sa pagtuklas na ang proton ay binubuo ng mas maliliit na particle na tinatawag na quark. Ang quark ay isang pangunahing particle ng matter na kamakailan lamang natuklasan.
Saan nagmula ang mga proton?
Isang elementarya na particle na may positibong singil,tinatawag na proton. Ang mga elementong ito ay maaaring mabuo bilang resulta ng paglitaw ng mga hindi matatag na neutron. Pagkatapos ng humigit-kumulang 900 segundo, ang neutron na tumatalbog sa nucleus ay mabubulok sa iba pang elementarya na particle ng atom: isang proton, isang electron at isang antineutrino.
Hindi tulad ng neutron, ang libreng proton ay stable. Kapag ang mga libreng proton ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa, bumubuo sila ng mga molekula ng hydrogen. Ang ating araw, tulad ng karamihan sa iba pang mga bituin sa uniberso, ay halos hydrogen. Ang proton ay ang pinakamaliit na elementarya na particle na may singil na +1. Ang isang electron ay may singil na -1, habang ang isang neutron ay walang anumang singil.
Subatomic particle: lokasyon at singil
Ang mga elemento ay nailalarawan sa pamamagitan ng kanilang atomic na istraktura, na binubuo ng mga subatomic elementary particle: mga proton, neutron at mga electron. Ang unang dalawang grupo ay matatagpuan sa nucleus (gitna) ng atom at may masa ng isang atomic mass. Ang mga electron ay matatagpuan sa labas ng nucleus, sa mga zone na tinatawag na "shells". Halos wala silang timbang. Kapag kinakalkula ang atomic mass, ang pansin ay binabayaran lamang sa mga proton at neutron. Ang masa ng isang atom ay ang kanilang kabuuan.
Sa pamamagitan ng pagbubuod ng atomic mass ng lahat ng atoms sa isang molekula, maaaring tantiyahin ang molecular mass, na ipinapahayag sa mga unit ng atomic mass (tinatawag na d altons). Ang bawat mabibigat na particle (neutron, proton) ay tumitimbang ng isang atomic mass, kaya ang helium atom (He), naay may dalawang proton, dalawang neutron at dalawang electron, tumitimbang ng humigit-kumulang apat na atomic mass units (dalawang proton kasama ang dalawang neutron). Bilang karagdagan sa lokasyon at masa, ang bawat subatomic na particle ay may katangian na tinatawag na "charge". Maaari itong maging "positibo" o "negatibo".
Ang mga elementong may parehong singil ay may posibilidad na sumasalamin sa isa't isa, habang ang mga bagay na may magkasalungat na singil ay may posibilidad na maakit ang isa't isa. Anong elementary particle ang may positibong singil? Ito ay isang proton. Ang mga neutron ay walang singil, na nagbibigay sa nucleus ng pangkalahatang positibong singil. Ang bawat elektron ay may negatibong singil, na katumbas ng lakas sa positibong singil ng isang proton. Ang mga electron at proton ng nucleus ay naaakit sa isa't isa, at ito ang puwersang nagpipigil sa atom, katulad ng puwersa ng grabidad na nagpapanatili sa Buwan sa orbit sa paligid ng Earth.
Stable subatomic particle
Aling elementarya ang may positibong singil? Ang sagot ay kilala: proton. Bilang karagdagan, ito ay katumbas ng magnitude sa unit charge ng electron. Gayunpaman, ang masa nito sa pamamahinga ay 1.67262 × 10-27 kg, na 1836 beses ang mass ng isang electron. Ang mga proton, kasama ang mga electroly neutral na particle na tinatawag na neutrons, ay bumubuo sa lahat ng atomic nuclei maliban sa hydrogen. Ang bawat nucleus ng isang ibinigay na elemento ng kemikal ay may parehong bilang ng mga proton. Tinutukoy ng atomic number ng elementong ito ang posisyon nito sa periodic table.
Pagtuklas ng proton
Ang isang elementarya na particle na may positibong singil ay ang proton, ang pagtuklas nito ay nagmula sa mga pinakaunang pag-aaral ng atomic structure. Kapag pinag-aaralan ang mga daloy ng ionized gaseous na mga atomo at molekula, kung saan tinanggal ang mga electron, isang positibong particle ang natukoy, na katumbas ng masa sa isang hydrogen atom. Ipinakita ni Ernest Rutherford (1919) na ang nitrogen, kapag binomba ng mga particle ng alpha, ay naglalabas ng tila hydrogen. Noong 1920, naghiwalay siya ng elementarya na particle mula sa hydrogen nuclei, na tinawag itong proton.
Ang pananaliksik sa pisika ng high-energy na particle sa pagtatapos ng ika-20 siglo ay nagpabuti sa istrukturang pag-unawa sa likas na katangian ng proton sa loob ng isang pangkat ng mga subatomic na particle. Ipinakita na ang mga proton at neutron ay binubuo ng mas maliliit na particle at inuri bilang baryon - mga particle na binubuo ng tatlong elementarya na yunit ng matter na kilala bilang quark.
Subatomic particle: patungo sa isang grand unified theory
Ang
Atom ay isang maliit na piraso ng matter, na isang partikular na elemento. Sa loob ng ilang panahon ay pinaniniwalaan na ito ang pinakamaliit na piraso ng bagay na maaaring umiral. Ngunit noong huling bahagi ng ika-19 na siglo at unang bahagi ng ika-20 siglo, natuklasan ng mga siyentipiko na ang mga atomo ay binubuo ng ilang mga subatomic na particle, at na kahit anong elemento, ang parehong mga subatomic na particle ay bumubuo sa isang atom. Ang bilang ng iba't ibang subatomic particle ay ang tanging bagay na nagbabago.
Kinikilala na ngayon ng mga siyentipiko na maraming subatomic particle. Ngunit upang maging matagumpay sa kimika, kailangan mo lang talagang harapin ang tatlong pangunahing mga: proton, neutron, at electron. Maaaring ma-charge ng kuryente ang bagay sa isa sa dalawang paraan: positibo o negatibo.
Ano ang tawag sa elementarya na particle na may positibong singil? Ang sagot ay simple: isang proton, siya ang nagdadala ng isang yunit ng positibong singil. At dahil sa pagkakaroon ng mga negatibong sisingilin na mga electron, ang atom mismo ay neutral. Minsan ang ilang mga atom ay maaaring makakuha o mawalan ng mga electron at makakuha ng isang singil. Sa kasong ito, tinatawag silang mga ion.
Mga elementarya na particle ng atom: isang ordered system
Ang atom ay may sistematiko at maayos na istraktura na nagbibigay ng katatagan at responsable para sa lahat ng uri ng mga katangian ng bagay. Ang pag-aaral ng mga subatomic particle na ito ay nagsimula mahigit isang daang taon na ang nakalilipas, at sa ngayon ay marami na tayong alam tungkol sa kanila. natuklasan ng mga siyentipiko na karamihan sa atom ay walang laman at kakaunti ang populasyon ng "mga electron". Ang mga ito ay negatibong sisingilin na mga light particle na umiikot sa gitnang mabigat na bahagi, na 99.99% ng kabuuang masa ng atom. Ang pag-alam sa likas na katangian ng mga electron ay mas madali, ngunit pagkatapos ng maraming mapanlikhang pag-aaral, nalaman na ang nucleus ay kinabibilangan ng mga positibong proton at neutral na neutron.
Ang bawat yunit sa uniberso ay binubuo ng mga atom
Ang susi sa pag-unawa sa karamihan ng mga katangian ng bagay ay ang bawat yunit sa ating uniberso ay binubuo ng mga atomo. Mayroong 92 na natural na nagaganap na uri ng mga atomo, at bumubuo sila ng mga molekula, compound, at iba pang uri ng mga sangkap upang lumikha ng masalimuot na mundo sa ating paligid. Bagama't ang pangalang "atom" ay nagmula sa salitang Griyego na átomos, na nangangahulugang "hindi mahahati", ipinakita ng modernong pisika na hindi ito ang pangwakas na bloke ng materya at sa katunayan ay "nahahati" sa mga subatomic na particle. Sila ang mga tunay na pangunahing entity na bumubuo sa buong mundo.
