Semua jirim terdiri daripada unsur. Tetapi mengapa segala-galanya di sekeliling kita sangat berbeza? Jawapannya ada kaitan dengan zarah-zarah kecil. Mereka dipanggil proton. Tidak seperti elektron, yang mempunyai cas negatif, zarah asas ini mempunyai cas positif. Apakah zarah ini dan bagaimana ia berfungsi?
Proton di mana-mana
Zarah asas yang manakah mempunyai cas positif? Segala sesuatu yang boleh disentuh, dilihat dan dirasa terdiri daripada atom, blok binaan terkecil yang membentuk pepejal, cecair dan gas. Ia terlalu kecil untuk dilihat dengan lebih dekat, tetapi ia membentuk perkara seperti komputer anda, air yang anda minum, dan juga udara yang anda sedut. Terdapat banyak jenis atom, termasuk oksigen, nitrogen, dan besi. Setiap jenis ini dipanggil elemen.
Sesetengah daripadanya adalah gas (oksigen). Unsur nikel berwarna perak. Ada yang lainciri-ciri yang membezakan zarah-zarah kecil ini antara satu sama lain. Apa sebenarnya yang menjadikan unsur-unsur ini berbeza? Jawapannya mudah: atom mereka mempunyai bilangan proton yang berbeza. Zarah asas ini mempunyai cas positif dan terletak di dalam pusat atom.
Semua atom adalah unik
Atom sangat serupa, tetapi bilangan proton yang berbeza menjadikannya jenis unsur yang unik. Sebagai contoh, atom oksigen mempunyai 8 proton, atom hidrogen hanya mempunyai 1, dan atom emas mempunyai 79. Anda boleh memberitahu banyak tentang atom hanya dengan mengira protonnya. Zarah asas ini terletak di dalam nukleus itu sendiri. Pada asalnya dianggap sebagai zarah asas, bagaimanapun, kajian baru-baru ini telah menunjukkan bahawa proton terdiri daripada bahan-bahan yang lebih kecil dipanggil quark.
Apakah itu proton?
Zarah asas yang manakah mempunyai cas positif? Ini adalah proton. Ini adalah nama zarah subatom yang terdapat dalam nukleus setiap atom. Malah, bilangan proton dalam setiap atom adalah nombor atom. Sehingga baru-baru ini, ia dianggap sebagai zarah asas. Walau bagaimanapun, teknologi baru telah membawa kepada penemuan bahawa proton terdiri daripada zarah yang lebih kecil dipanggil quark. Quark ialah zarah asas jirim yang baru ditemui baru-baru ini.
Dari manakah proton berasal?
Zarah asas dengan cas positif,dipanggil proton. Unsur-unsur ini boleh terbentuk hasil daripada kemunculan neutron yang tidak stabil. Selepas kira-kira 900 saat, neutron yang melantun dari nukleus akan mereput menjadi zarah asas atom yang lain: proton, elektron dan antineutrino.
Berbeza dengan neutron, proton bebas adalah stabil. Apabila proton bebas berinteraksi antara satu sama lain, mereka membentuk molekul hidrogen. Matahari kita, seperti kebanyakan bintang lain di alam semesta, kebanyakannya adalah hidrogen. Proton ialah zarah asas terkecil yang mempunyai cas +1. Elektron mempunyai cas -1, manakala neutron tidak mempunyai cas langsung.
Zarah subatom: lokasi dan cas
Unsur dicirikan oleh struktur atomnya, yang terdiri daripada zarah asas subatomik: proton, neutron dan elektron. Dua kumpulan pertama terletak di dalam nukleus (tengah) atom dan mempunyai jisim satu jisim atom. Elektron terletak di luar nukleus, dalam zon yang dipanggil "cangkang". Mereka hampir tiada berat. Apabila mengira jisim atom, perhatian hanya diberikan kepada proton dan neutron. Jisim atom ialah jumlahnya.
Dengan merumuskan jisim atom semua atom dalam molekul, seseorang boleh menganggarkan jisim molekul, yang dinyatakan dalam unit jisim atom (dipanggil d alton). Setiap zarah berat (neutron, proton) mempunyai berat satu jisim atom, jadi atom helium (He), yangmempunyai dua proton, dua neutron dan dua elektron, beratnya kira-kira empat unit jisim atom (dua proton campur dua neutron). Selain lokasi dan jisim, setiap zarah subatom mempunyai sifat yang dipanggil "cas". Ia boleh menjadi "positif" atau "negatif".
Unsur dengan cas yang sama cenderung untuk memantulkan satu sama lain, manakala objek dengan cas yang bertentangan cenderung untuk menarik antara satu sama lain. Apakah zarah asas yang mempunyai cas positif? Ini adalah proton. Neutron tidak mempunyai cas sama sekali, yang memberikan nukleus cas positif keseluruhan. Setiap elektron mempunyai cas negatif, yang sama kekuatannya dengan cas positif proton. Elektron dan proton nukleus tertarik antara satu sama lain, dan ini adalah daya yang mengikat atom bersama-sama, serupa dengan daya graviti yang mengekalkan Bulan dalam orbit mengelilingi Bumi.
Zarah subatom stabil
Zarah asas yang manakah mempunyai cas positif? Jawapannya diketahui: proton. Di samping itu, ia adalah sama dalam magnitud dengan cas unit elektron. Walau bagaimanapun, jisimnya dalam keadaan pegun ialah 1.67262 × 10-27 kg, iaitu 1836 kali jisim elektron. Proton, bersama-sama dengan zarah neutral elektrik yang dipanggil neutron, membentuk semua nukleus atom kecuali hidrogen. Setiap nukleus unsur kimia tertentu mempunyai bilangan proton yang sama. Nombor atom unsur ini menentukan kedudukannya dalam jadual berkala.
Penemuan proton
Zarah asas dengan cas positif ialah proton, yang penemuannya bermula sejak kajian terawal tentang struktur atom. Apabila mengkaji aliran atom dan molekul gas terion, dari mana elektron dikeluarkan, zarah positif ditentukan, sama dengan jisim atom hidrogen. Ernest Rutherford (1919) menunjukkan bahawa nitrogen, apabila dibombardir dengan zarah alfa, mengeluarkan apa yang kelihatan seperti hidrogen. Menjelang 1920, dia mengasingkan zarah asas daripada nukleus hidrogen, memanggilnya proton.
Penyelidikan fizik zarah bertenaga tinggi pada akhir abad ke-20 telah meningkatkan pemahaman struktur sifat proton dalam sekumpulan zarah subatom. Telah ditunjukkan bahawa proton dan neutron terdiri daripada zarah yang lebih kecil dan dikelaskan sebagai baryon - zarah yang terdiri daripada tiga unit asas jirim yang dikenali sebagai kuark.
Zarah subatom: menuju ke arah teori bersatu besar
Atom ialah sekeping jirim yang kecil, yang merupakan unsur tertentu. Untuk beberapa lama ia dipercayai bahawa ia adalah sekeping jirim terkecil yang boleh wujud. Tetapi pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, saintis mendapati bahawa atom terdiri daripada zarah subatom tertentu, dan tidak kira unsur mana pun, zarah subatom yang sama membentuk atom. Bilangan zarah subatom yang berbeza adalah satu-satunya perkara yang berubah.
Para saintis kini menyedari bahawa terdapat banyak zarah subatom. Tetapi untuk berjaya dalam kimia, anda hanya perlu berurusan dengan tiga yang utama: proton, neutron, dan elektron. Jirim boleh dicas secara elektrik dalam salah satu daripada dua cara: positif atau negatif.
Apakah yang dipanggil zarah asas dengan cas positif? Jawapannya mudah: proton, dialah yang membawa satu unit cas positif. Dan disebabkan kehadiran elektron bercas negatif, atom itu sendiri adalah neutral. Kadangkala sesetengah atom boleh mendapat atau kehilangan elektron dan mendapat cas. Dalam kes ini, ia dipanggil ion.
Zarah asas atom: sistem tersusun
Atom mempunyai struktur yang sistematik dan teratur yang memberikan kestabilan dan bertanggungjawab untuk semua jenis sifat jirim. Kajian tentang zarah subatom ini bermula lebih seratus tahun yang lalu, dan sekarang kita sudah mengetahui banyak tentang mereka. saintis telah mendapati bahawa kebanyakan atom adalah kosong dan jarang dihuni oleh "elektron". Ia adalah zarah ringan bercas negatif yang berputar mengelilingi bahagian berat pusat, iaitu 99.99% daripada jumlah jisim atom. Mengetahui sifat elektron adalah lebih mudah, tetapi selepas banyak kajian yang bijak, diketahui bahawa nukleus termasuk proton positif dan neutron neutral.
Setiap unit di alam semesta terdiri daripada atom
Kunci untuk memahami kebanyakan sifat jirim ialah setiap unit di alam semesta kita terdiri daripada atom. Terdapat 92 jenis atom yang wujud secara semula jadi, dan ia membentuk molekul, sebatian dan jenis bahan lain untuk mencipta dunia yang kompleks di sekeliling kita. Walaupun nama "atom" berasal daripada perkataan Yunani átomos, yang bermaksud "tidak boleh dibahagikan", fizik moden telah menunjukkan bahawa ia bukanlah blok binaan terakhir jirim dan sememangnya "membahagi" kepada zarah subatom. Mereka adalah entiti asas sebenar yang membentuk seluruh dunia.
