Cała materia składa się z elementów. Ale dlaczego wszystko wokół nas jest takie inne? Odpowiedź ma związek z drobnymi cząsteczkami. Nazywane są protonami. W przeciwieństwie do elektronów, które mają ładunek ujemny, te cząstki elementarne mają ładunek dodatni. Czym są te cząstki i jak działają?
Protony wszędzie
Która cząstka elementarna ma ładunek dodatni? Wszystko, czego można dotknąć, zobaczyć i poczuć, składa się z atomów, najmniejszych cegiełek, z których składają się ciała stałe, ciecze i gazy. Są zbyt małe, aby przyjrzeć się im bliżej, ale składają się na takie rzeczy, jak komputer, woda, którą pijesz, a nawet powietrze, którym oddychasz. Istnieje wiele rodzajów atomów, w tym tlen, azot i żelazo. Każdy z tych typów nazywa się elementami.
Niektóre z nich to gazy (tlen). Pierwiastek niklowy ma kolor srebrny. Są innicechy, które odróżniają te małe cząsteczki od siebie. Co tak naprawdę wyróżnia te elementy? Odpowiedź jest prosta: ich atomy mają różną liczbę protonów. Ta cząstka elementarna ma ładunek dodatni i znajduje się w środku atomu.
Wszystkie atomy są unikalne
Atomy są bardzo podobne, ale różna liczba protonów czyni je unikalnym typem pierwiastka. Na przykład atomy tlenu mają 8 protonów, atomy wodoru mają tylko 1, a atomy złota mają 79. Możesz wiele powiedzieć o atomie, licząc jego protony. Te cząstki elementarne znajdują się w samym jądrze. Pierwotnie uważana za cząstkę fundamentalną, jednak ostatnie badania wykazały, że protony składają się z mniejszych składników zwanych kwarkami.
Co to jest proton?
Która cząstka elementarna ma ładunek dodatni? To jest proton. To jest nazwa cząstki subatomowej, która znajduje się w jądrze każdego atomu. W rzeczywistości liczba protonów w każdym atomie jest liczbą atomową. Do niedawna uważano ją za cząstkę fundamentalną. Jednak nowe technologie doprowadziły do odkrycia, że proton składa się z mniejszych cząstek zwanych kwarkami. Kwark jest fundamentalną cząstką materii, która została odkryta dopiero niedawno.
Skąd pochodzą protony?
Cząstka elementarna z ładunkiem dodatnim,zwany protonem. Pierwiastki te mogą powstawać w wyniku pojawienia się niestabilnych neutronów. Po około 900 sekundach neutron odbijający się od jądra rozpadnie się na inne elementarne cząstki atomu: proton, elektron i antyneutrino.
W przeciwieństwie do neutronu, wolny proton jest stabilny. Kiedy wolne protony oddziałują ze sobą, tworzą cząsteczki wodoru. Nasze słońce, podobnie jak większość innych gwiazd we wszechświecie, składa się głównie z wodoru. Proton to najmniejsza cząstka elementarna, która ma ładunek +1. Elektron ma ładunek -1, podczas gdy neutron w ogóle nie ma ładunku.
Cząstki subatomowe: lokalizacja i ładunek
Elementy charakteryzują się strukturą atomową, składającą się z subatomowych cząstek elementarnych: protonów, neutronów i elektronów. Pierwsze dwie grupy znajdują się w jądrze (środku) atomu i mają masę jednej masy atomowej. Elektrony znajdują się poza jądrem, w strefach zwanych „powłokami”. Ważą prawie nic. Przy obliczaniu masy atomowej zwraca się uwagę tylko na protony i neutrony. Ich sumą jest masa atomu.
Podsumowując masy atomowe wszystkich atomów w cząsteczce, można oszacować masę cząsteczkową wyrażoną w jednostkach masy atomowej (zwanych d altonami). Każda z ciężkich cząstek (neutron, proton) waży jedną masę atomową, a więc atom helu (He), któryma dwa protony, dwa neutrony i dwa elektrony, waży około czterech jednostek masy atomowej (dwa protony plus dwa neutrony). Oprócz położenia i masy każda cząstka subatomowa ma właściwość zwaną „ładunkiem”. Może być „pozytywny” lub „negatywny”.
Elementy o tym samym ładunku mają tendencję do odbijania się od siebie, podczas gdy obiekty o przeciwnych ładunkach przyciągają się nawzajem. Jaka cząstka elementarna ma ładunek dodatni? To jest proton. Neutrony w ogóle nie mają ładunku, co nadaje jądru ogólny ładunek dodatni. Każdy elektron ma ładunek ujemny, którego siła jest równa dodatniemu ładunkowi protonu. Elektrony i protony jądra są przyciągane do siebie i jest to siła, która utrzymuje atom razem, podobna do siły grawitacji, która utrzymuje Księżyc na orbicie wokół Ziemi.
Stabilna cząstka subatomowa
Która cząstka elementarna ma ładunek dodatni? Odpowiedź jest znana: proton. Ponadto jest równa wielkości jednostkowego ładunku elektronu. Jednak jego masa w spoczynku wynosi 1,67262 × 10-27 kg, co jest 1836 masą elektronu. Protony wraz z elektrycznie obojętnymi cząsteczkami zwanymi neutronami tworzą wszystkie jądra atomowe z wyjątkiem wodoru. Każde jądro danego pierwiastka ma taką samą liczbę protonów. Liczba atomowa tego pierwiastka określa jego pozycję w układzie okresowym.
Odkrycie protonu
Cząstka elementarna z ładunkiem dodatnim to proton, którego odkrycie datuje się na najwcześniejsze badania struktury atomowej. Badając przepływy zjonizowanych atomów i cząsteczek gazowych, z których usunięto elektrony, wyznaczono cząstkę dodatnią, równą masą atomowi wodoru. Ernest Rutherford (1919) wykazał, że azot bombardowany cząstkami alfa emituje coś, co wydaje się być wodorem. Do 1920 wyizolował cząstkę elementarną z jąder wodoru, nazywając ją protonem.
Badania fizyki cząstek wysokoenergetycznych pod koniec XX wieku poprawiły strukturalne zrozumienie natury protonu w grupie cząstek subatomowych. Wykazano, że protony i neutrony składają się z mniejszych cząstek i są klasyfikowane jako bariony – cząstki składające się z trzech elementarnych jednostek materii zwanych kwarkami.
Cząstka subatomowa: w kierunku wielkiej zunifikowanej teorii
Atom to mały kawałek materii, który jest specyficznym elementem. Przez pewien czas uważano, że jest to najmniejszy kawałek materii, jaki może istnieć. Jednak pod koniec XIX i na początku XX wieku naukowcy odkryli, że atomy składają się z pewnych cząstek subatomowych i bez względu na to, który pierwiastek, te same cząstki subatomowe tworzą atom. Zmienia się tylko liczba różnych cząstek subatomowych.
Naukowcy rozpoznają teraz, że istnieje wiele cząstek subatomowych. Ale aby odnieść sukces w chemii, tak naprawdę wystarczy zająć się trzema głównymi: protonami, neutronami i elektronami. Materia może być naładowana elektrycznie na dwa sposoby: dodatni lub ujemny.
Jak nazywa się cząstka elementarna z ładunkiem dodatnim? Odpowiedź jest prosta: proton, to on niesie jedną jednostkę ładunku dodatniego. A ze względu na obecność ujemnie naładowanych elektronów sam atom jest obojętny. Czasami niektóre atomy mogą zyskać lub stracić elektrony i zyskać ładunek. W tym przypadku są to jony.
Cząstki elementarne atomu: uporządkowany system
Atom ma usystematyzowaną i uporządkowaną strukturę, która zapewnia stabilność i odpowiada za wszelkiego rodzaju właściwości materii. Badanie tych cząstek subatomowych rozpoczęło się ponad sto lat temu i do tej pory wiemy już o nich wiele. naukowcy odkryli, że większość atomu jest pusta i słabo zaludniona przez „elektrony”. Są to ujemnie naładowane cząstki światła, które krążą wokół centralnej części ciężkiej, która stanowi 99,99% całkowitej masy atomu. Ustalenie natury elektronów było łatwiejsze, ale po wielu pomysłowych badaniach okazało się, że jądro zawiera dodatnie protony i obojętne neutrony.
Każda jednostka we wszechświecie składa się z atomów
Kluczem do zrozumienia większości właściwości materii jest to, że każda jednostka we wszechświecie składa się z atomów. Istnieją 92 naturalnie występujące typy atomów, które tworzą cząsteczki, związki i inne rodzaje substancji, aby stworzyć złożony świat wokół nas. Chociaż nazwa „atom” pochodzi od greckiego słowa átomos, co oznacza „niepodzielny”, współczesna fizyka wykazała, że nie jest on końcowym budulcem materii i rzeczywiście „dzieli się” na cząstki subatomowe. Są prawdziwymi podstawowymi bytami, które tworzą cały świat.
