原子定义和例子

原子是元素的限定结构,任何化学手段都不能破坏它。一个典型的原子是由带正电的质子和带负电的电子围绕这个原子核运行的电中性中子组成的。然而,一个原子可以由一个质子(即氢的质子同位素)构成一个原子核。质子的数量决定了一个原子或其元素的身份。...

原子是元素的限定结构,任何化学手段都不能破坏它。一个典型的原子是由带正电的质子和带负电的电子围绕这个原子核运行的电中性中子组成的。然而,一个原子可以由一个质子(即氢的质子同位素)构成一个原子核。质子的数量决定了一个原子或其元素的身份。

Diagram of an atom, with protons, neutrons, and electrons.

原子大小、质量和电荷

原子的大小取决于它有多少质子和中子,以及它是否有电子。一个典型的原子尺寸约为100皮米或约为100亿分之一米。体积的大部分是空的空间,有可能发现电子的区域。小原子趋向于球对称,但大原子并非总是如此。与大多数原子图相反,电子并不总是绕着原子核旋转。

原子的质量范围从1.67 x 10-27千克(氢原子)到4.52 x 10-25千克(超重放射性核原子)。质量几乎完全是由质子和中子造成的,因为电子对原子的贡献可以忽略不计。

质子数和电子数相等的原子没有净电荷。质子和电子数量的不平衡形成一个原子离子。所以,原子可以是中性的,正的,或负的。

发现

自古希腊和印度以来,物质可能由小单位组成的概念就一直存在。事实上,“原子”一词是古希腊创造的。然而,直到19世纪初约翰·道尔顿的实验才证明原子的存在。在20世纪,使用扫描隧道显微镜“看到”单个原子成为可能。

虽然人们相信电子是在宇宙大爆炸形成的早期阶段形成的,但原子核直到爆炸后大约三分钟才形成。目前,宇宙中最常见的原子类型是氢,尽管随着时间的推移,氦和氧的数量将不断增加,很可能会超过氢的数量。

反物质与奇异原子

宇宙中遇到的大多数物质是由带有正质子、中性中子和负电子的原子构成的。然而,对于电子和质子,存在一个电荷相反的反物质粒子。

正电子是正电子,而反质子是负质子。从理论上讲,反物质原子可能存在或被制造出来。相当于氢原子的反物质(反氢)于1996年在日内瓦的欧洲核研究组织CERN生产。如果一个规则原子和一个反原子相遇,它们会相互湮灭,同时释放出相当大的能量。

奇异原子也是可能的,其中一个质子、中子或电子被另一个粒子取代。例如,一个电子可以被一个μ子取代,形成一个μ子原子。这些类型的原子在自然界中尚未观察到,但可能在实验室中产生。

原子例子

  • 碳-14
  • Cl-(一种物质可以同时是原子、同位素或离子)

非原子物质的例子包括水(H2O)、食盐(NaCl)和臭氧(O3)。基本上,任何成分包含不止一个元素符号或元素符号后有下标的材料都是分子或化合物,而不是原子。

  • 发表于 2021-09-15 17:10
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  • 分类:化学

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