Атомдардағы электр заряды туралы мақала
Айналаңыздағы заттардың біріне назар аударыңыз. Егер сіз затты, мысалы, тасты қиратсаңыз, тас кішірек бөліктерге бөлінеді. Егер тастың бөлігі қайтадан қиратылса, тас бөліктері кішірек бөліктерге айналады. Егер тас қайтадан қиратылса ше? Әрине, тас кішірек. Тастарды кішіректен шексіз бөліктерге дейін қиратуға бола ма? Шындық көрсеткендей, зат кішірек бөліктерге бөлінгенде, оның ең кіші бөлігі кішірек бөліктерге бөлінбейтін нүктеге келеді. Бөлінбейтін заттың ең кіші бөлігі атом деп аталады. Демек, атомдар - әлемдегі әрбір материалдың ең кішкентай бөлігі.
Атомдар электрондардан, протондардан және нейтрондардан тұрады. Протондар мен нейтрондар шамамен 10-15 метр ұзындықтағы атом ядроларын құрайды. Электрондар ядроның сыртында орналасқан және планеталар күнді айналып қозғалатындай атом ядросының айналасында қозғалады. Егер атомның диаметрі бірнеше километр деп есептелсе, онда атом ядросы бильярд шарының өлшеміндей болады,
ал электрондар ядро арасында орналасқан және ядродан шамамен 10-10 метр қашықтыққа жетеді. Ядро мен электрон арасында кеңістік бар.
Теріс зарядталған электрондар атомдардың шетінде, ал оң зарядталған протондар атом ядросында орналасқан. Электрондардың ядрода айналып жүруі және атомнан шығып кетпеуі үшін оң зарядталған атом ядросы электронға тартымды күш әсер етуі керек. Электрондарды ядроның айналасында қалуға тартатын және атомнан бөлінбейтін күш электр күші деп аталады.
Екінші жағынан, атом ядросының ішінде оң зарядталған протондар бар, сондықтан протондар бірдей зарядқа байланысты бір-бірін тебуі керек. Протондар ядрода бірге қалуы және атомнан бөлек болмауы үшін протондарды біріктіретін күш болуы керек. Протондарды атом ядросында бірге қалу үшін байланыстыратын күш ядролық күш деп аталады.
Протон массасы нейтрон массасымен бірдей дерлік. Атом массасының шамамен 99.9%-ы атом ядросында шоғырланған, ал электрондардың массалары өте аз. Электронның массасы (mE) = 9.1093897 x 10 -31 кг, нейтронның массасы (mN) = 1.6749286 x 10 -27 кг, протонның массасы (mP) = 1.6726231 x 10 -27 кг.
Электр энергиясының мөлшері
Электрондар теріс, протондар оң, ал нейтрондар бейтарап. Протондар немесе нейтрондар электрондардың зарядынан ± 1/3 және ± 2/3 есе үлкен кварктардан тұрады. Кварктар - атомдарды құрайтын ең кішкентай бөлшектер, бірақ әзірге кварктардың жеке бөлшектер ретінде тұрғаны анықталған жоқ.
Электрон зарядының мөлшері немесе протон заряды зарядтың негізгі бірлігі болып табылады. Заттың электр заряды электрон зарядының немесе протон зарядының еселігі болып табылады. Бұл квантталған заряд деп аталады. Мысалы, егер біз қолданатын валютаның ең кіші бөлігі 1 болса, онда адамның ең кіші валютаның еселіктерімен көрсетілген ақша сомасы 1-ге тең. Мысалы, менің ақшамның мөлшері 2 және 3.
Электронның заряд мөлшері –e, ал протонның заряд мөлшері +e. Заттың заряд мөлшері e-ге немесе 1.60 x 10 -19 Кулонға еселік және Q = ± Ne арқылы өрнектелуі мүмкін. Q = зарядтар саны, ± заряд түрін білдіреді, N = бүтін сан, e = 1.60 x 10 -19 Кулон.
Заттардағы электр заряды
Егер атомда протон санымен бірдей электрон болса, онда атомдағы жалпы электр заряды нөлге тең, ал бұл атом бейтарап немесе электр зарядталмаған. Бейтарап атомдағы протондар немесе электрондар саны атомдық сан (Z) деп аталады. Егер электрондар протоннан көп болса, онда атом теріс зарядталған. Керісінше, егер электрондар протондардан аз болса, олар оң зарядталған. Теріс зарядталған атомдар теріс иондар деп аталады, ал оң зарядталған атомдар оң иондар деп аталады. Атомнан электрондарды қабылдау немесе босату процесі иондану деп аталады. Атом зарядталған дегенде, таза заряд түсініледі. Мысалы, атомда 10 электрон және 7 протон бар. Бұл атом теріс зарядталған, себебі оның артық саны 3 электрон. Демек, бұл атомның таза заряды 3-ке тең, ал бұл атом зарядының түрі теріс. 3, 7, 10 суреттер түсінуді жеңілдететін мысалдар ғана. Шын мәнінде, заттың электр зарядының мөлшері электрон зарядының немесе протон зарядының еселігі болып табылады.
Егер заттың электрон саны протондар санымен бірдей болса, онда ол бейтарап немесе электрлік зарядталмаған. Егер заттың электрон саны протоннан көп болса, ол теріс зарядталған, ал егер заттың электрон саны протоннан аз болса, ол оң зарядталған. Бастапқыда бейтарап болған заттарды затқа электрон қосу арқылы теріс зарядталған етуге болады. Әйтпесе, заттағы электрондарды қалпына келтіру арқылы оларды оң зарядталған етуге болады.
