Charakterystyka protonu

Współczesna nauka stopniowo odkryła niezwykły fakt, że wszelka materia – pomimo niezliczonych odmian we właściwościach fizykochemicznych - jest wytwarzany ze stosunkowo ograniczonej grupy jednostek podstawowych znanych jako atomy. Te atomy z kolei są po prostu różnymi układami trzech podstawowych cząstek: elektronów, neutronów i protonów. W pewnym sensie proton jest definiującą cząstką subatomową, ponieważ atom jest klasyfikowany jako specyficzny pierwiastek na podstawie liczby protonów.

Zrównoważony atom

Protony znajdują się w jądrze atomu, który jest zwartym jądrem w centrum atomu. Większość jąder zawiera również neutrony. Być może najważniejszą cechą protonu jest jego dodatni ładunek elektryczny. Ładunek ten jest równy ujemnemu ładunkowi elektrycznemu elektronu, co oznacza, że ​​ładunek jednego protonu równoważy ładunek jednego elektronu. Neutrony nie mają ładunku elektrycznego, więc atom ma całkowity ładunek neutralny, o ile liczba elektronów jest równa liczbie protonów.

Pomiary protonów

instagram story viewer

Protony mają znikomą, ale niezerową masę. W rzeczywistości protony i neutrony tworzą większość masy we wszechświecie – cała materia składa się z atomów, a masę atomów można przypisać głównie protonom i neutronom. Masa jednego protonu wynosi 1,67 x 10^-27 kilogramów; jest to bardzo podobne do masy neutronu, ale znacznie większe niż masa elektronu, która wynosi 9,11 x 10^-31 kilogramów. Proton, choć niewyobrażalnie mały, ma również mierzalne rozmiary fizyczne. Współczesne badania wskazują, że średnica protonu wynosi około 1,6 x 10^-13 centymetrów.

Silniejsza siła

Prawo Coulomba mówi, że ładunki elektryczne o przeciwnej biegunowości oddziałują siłą przyciągania, a ładunki elektryczne o tej samej biegunowości oddziałują odpychająco. Stwierdza również, że siła ta jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości dzielącej dwa ładunki punktowe. Zatem wielkość siły elektrycznej między dwoma ładunkami punktowymi wzrasta w nieskończoność, gdy ładunki punktowe zbliżają się do siebie. Oznacza to, że protony upakowane w jądrze atomu doświadczają ogromnej siły odpychającej. Jądro pozostaje jednak nienaruszone z powodu czegoś, co nazywa się siłą silną. Jedna z czterech podstawowych sił, siła silna działa na protony i neutrony i jest w stanie utrzymać je razem, ponieważ jest silniejsza niż siła elektryczna między protonami.

Podarowane protony

W kontekście fizyki protony są zwykle omawiane jako cząstki subatomowe. Chemicy używają jednak terminów „proton” i „jon wodorowy” nieco zamiennie. Atomy wodoru mają jeden proton i jeden elektron, a większość z nich ma zero neutronów. W konsekwencji, gdy atom wodoru traci elektron i staje się jonem, pozostaje tylko jeden proton. Fakt ten jest ważnym aspektem chemii, ponieważ stężenie jonów wodorowych w roztworze decyduje o jego kwasowości. Innymi słowy, to, co sprawia, że ​​substancja jest kwaśna, to jej zdolność do przekazywania protonów innym substancjom podczas reakcji chemicznych.

Teachs.ru
  • Dzielić
instagram viewer