Tutta la materia è composta da elementi. Ma perché tutto intorno a noi è così diverso? La risposta ha a che fare con minuscole particelle. Si chiamano protoni. A differenza degli elettroni, che hanno una carica negativa, queste particelle elementari hanno una carica positiva. Cosa sono queste particelle e come funzionano?
Protoni ovunque
Quale particella elementare ha una carica positiva? Tutto ciò che può essere toccato, visto e sentito è costituito da atomi, i più piccoli mattoni che compongono solidi, liquidi e gas. Sono troppo piccoli per guardarli più da vicino, ma costituiscono cose come il tuo computer, l'acqua che bevi e persino l'aria che respiri. Esistono molti tipi di atomi, inclusi ossigeno, azoto e ferro. Ciascuno di questi tipi è chiamato elementi.
Alcuni di questi sono gas (ossigeno). L'elemento in nichel è di colore argento. Ce ne sono altricaratteristiche che distinguono queste minuscole particelle l'una dall' altra. Cosa rende realmente diversi questi elementi? La risposta è semplice: i loro atomi hanno un numero diverso di protoni. Questa particella elementare ha una carica positiva e si trova all'interno del centro dell'atomo.
Tutti gli atomi sono unici
Gli atomi sono molto simili, ma il diverso numero di protoni li rende un tipo unico di elemento. Ad esempio, gli atomi di ossigeno hanno 8 protoni, gli atomi di idrogeno ne hanno solo 1 e gli atomi d'oro ne hanno 79. Puoi dire molto su un atomo semplicemente contando i suoi protoni. Queste particelle elementari si trovano nel nucleo stesso. Inizialmente pensata per essere una particella fondamentale, tuttavia, studi recenti hanno dimostrato che i protoni sono costituiti da ingredienti più piccoli chiamati quark.
Cos'è un protone?
Quale particella elementare ha una carica positiva? Questo è un protone. Questo è il nome della particella subatomica che è nel nucleo di ogni atomo. In effetti, il numero di protoni in ogni atomo è il numero atomico. Fino a poco tempo era considerata una particella fondamentale. Tuttavia, le nuove tecnologie hanno portato alla scoperta che il protone è costituito da particelle più piccole chiamate quark. Il quark è una particella fondamentale della materia che è stata scoperta solo di recente.
Da dove vengono i protoni?
Una particella elementare con carica positiva,chiamato protone. Questi elementi possono essere formati come risultato della comparsa di neutroni instabili. Dopo circa 900 secondi, il neutrone che rimbalza sul nucleo decade in altre particelle elementari dell'atomo: un protone, un elettrone e un antineutrino.
A differenza del neutrone, il protone libero è stabile. Quando i protoni liberi interagiscono tra loro, formano molecole di idrogeno. Il nostro sole, come la maggior parte delle altre stelle dell'universo, è principalmente idrogeno. Un protone è la particella elementare più piccola che ha una carica di +1. Un elettrone ha una carica di -1, mentre un neutrone non ha alcuna carica.
Particelle subatomiche: posizione e carica
Gli elementi sono caratterizzati dalla loro struttura atomica, costituita da particelle elementari subatomiche: protoni, neutroni ed elettroni. I primi due gruppi si trovano nel nucleo (centro) dell'atomo e hanno una massa di una massa atomica. Gli elettroni si trovano all'esterno del nucleo, in zone dette "gusci". Non pesano quasi nulla. Quando si calcola la massa atomica, si presta attenzione solo a protoni e neutroni. La massa di un atomo è la loro somma.
Sommando la massa atomica di tutti gli atomi in una molecola, si può stimare la massa molecolare, che è espressa in unità di massa atomica (chiamate d alton). Ciascuna delle particelle pesanti (neutroni, protoni) pesa una massa atomica, quindi l'atomo di elio (He), cheha due protoni, due neutroni e due elettroni, pesa circa quattro unità di massa atomica (due protoni più due neutroni). Oltre alla posizione e alla massa, ogni particella subatomica ha una proprietà chiamata "carica". Può essere "positivo" o "negativo".
Gli elementi con la stessa carica tendono a riflettersi a vicenda, mentre gli oggetti con cariche opposte tendono ad attrarsi. Quale particella elementare ha carica positiva? Questo è un protone. I neutroni non hanno alcuna carica, il che conferisce al nucleo una carica complessivamente positiva. Ogni elettrone ha una carica negativa, che è uguale in forza alla carica positiva di un protone. Gli elettroni ei protoni del nucleo sono attratti l'uno dall' altro, e questa è la forza che tiene insieme l'atomo, simile alla forza di gravità che mantiene la Luna in orbita attorno alla Terra.
Particella subatomica stabile
Quale particella elementare ha una carica positiva? La risposta è nota: protone. Inoltre, è uguale in grandezza alla carica unitaria dell'elettrone. Tuttavia, la sua massa a riposo è 1,67262 × 10-27 kg, che è 1836 volte la massa di un elettrone. I protoni, insieme a particelle elettricamente neutre chiamate neutroni, costituiscono tutti i nuclei atomici tranne l'idrogeno. Ogni nucleo di un dato elemento chimico ha lo stesso numero di protoni. Il numero atomico di questo elemento determina la sua posizione nella tavola periodica.
Scoperta del protone
Una particella elementare con carica positiva è il protone, la cui scoperta risale ai primi studi sulla struttura atomica. Durante lo studio dei flussi di atomi e molecole gassose ionizzate, da cui sono stati rimossi gli elettroni, è stata determinata una particella positiva, di massa uguale a un atomo di idrogeno. Ernest Rutherford (1919) ha mostrato che l'azoto, quando viene bombardato con particelle alfa, emette quello che sembra essere idrogeno. Nel 1920 isolò una particella elementare dai nuclei di idrogeno, chiamandola protone.
La ricerca sulla fisica delle particelle ad alta energia alla fine del 20° secolo ha migliorato la comprensione strutturale della natura del protone all'interno di un gruppo di particelle subatomiche. È stato dimostrato che protoni e neutroni sono costituiti da particelle più piccole e sono classificati come barioni, particelle composte da tre unità elementari di materia note come quark.
Particella subatomica: verso una grande teoria unificata
L'atomo è un piccolo pezzo di materia, che è un elemento specifico. Per qualche tempo si è creduto che fosse il più piccolo pezzo di materia che potesse esistere. Ma tra la fine del 19° secolo e l'inizio del 20° secolo, gli scienziati hanno scoperto che gli atomi sono costituiti da determinate particelle subatomiche e che, indipendentemente dall'elemento, le stesse particelle subatomiche costituiscono un atomo. Il numero di diverse particelle subatomiche è l'unica cosa che cambia.
Gli scienziati ora riconoscono che ci sono molte particelle subatomiche. Ma per avere successo in chimica, devi davvero occuparti solo dei tre principali: protoni, neutroni ed elettroni. La materia può essere caricata elettricamente in due modi: positivo o negativo.
Come si chiama una particella elementare con carica positiva? La risposta è semplice: un protone, è colui che porta un'unità di carica positiva. E a causa della presenza di elettroni caricati negativamente, l'atomo stesso è neutro. A volte alcuni atomi possono guadagnare o perdere elettroni e guadagnare una carica. In questo caso, sono chiamati ioni.
Particelle elementari dell'atomo: un sistema ordinato
L'atomo ha una struttura sistematica e ordinata che fornisce stabilità ed è responsabile di tutti i tipi di proprietà della materia. Lo studio di queste particelle subatomiche è iniziato più di cento anni fa, e ormai sappiamo già molto su di loro. gli scienziati hanno scoperto che la maggior parte dell'atomo è vuota e scarsamente popolata da "elettroni". Sono particelle leggere a carica negativa che ruotano attorno alla parte centrale pesante, che è il 99,99% della massa totale dell'atomo. Scoprire la natura degli elettroni è stato più facile, ma dopo numerosi studi ingegnosi, si è scoperto che il nucleo include protoni positivi e neutroni neutri.
Ogni unità nell'universo è composta da atomi
La chiave per comprendere la maggior parte delle proprietà della materia è che ogni unità nel nostro universo è composta da atomi. Esistono 92 tipi di atomi presenti in natura e formano molecole, composti e altri tipi di sostanze per creare il mondo complesso che ci circonda. Sebbene il nome "atomo" derivi dalla parola greca átomos, che significa "indivisibile", la fisica moderna ha dimostrato che non è l'ultimo elemento costitutivo della materia e anzi "si divide" in particelle subatomiche. Sono le vere entità fondamentali che compongono il mondo intero.
