נויטרונים, פרוטונים ואלקטרונים: הגדרה פשוטה

תמונה: Preparaniños.com

ה אטומים הם, על פי הכימיה הקלאסית, ה יחידת מבנה של חומר. כלומר, כל מה שיש סביבנו ואנחנו יכולים לקלוט דרך כל אחד מהחושים שלנו מורכב מאטומים. לאורך המאה ה -19, החוקרים האמינו שאין דבר קטן יותר מהאטום. במהלך העשורים הראשונים של המאה העשרים, חוקרים כמו תומסון, סטוני או איינשטיין גילו זאת אטומים, גם אם הם היו קטנים מאוד, ניתן לחלק אותם לחלקיקים אחרים, נויטרונים, פרוטונים ו אלקטרונים.

הסט של כל החלקיקים הללו נקרא חלקיקים תת-אטומיים. בשיעור זה של מורה נסקור הגדרה פשוטה של ​​נויטרונים, פרוטונים ואלקטרונים ואת ההבדלים ביניהם ואיך הם דומים.

אינדקס

1. מהו הפרוטון: הגדרה פשוטה
2. הגדרת נויטרונים
3. הגדרת אלקטרון

ה פּרוֹטוֹן אחד מ חלקיקים תת - אטומיים שנמצא במרכז כל אחד אָטוֹם(הליבה). הפרוטונים והנייטרונים של אותה קבוצת אטומים יוצרים יחד את הליבה של אטומים, כך ששני החלקיקים הללו נקראים גם גרעינים. בניגוד לחלקיקים האחרים שהם חלק מהאטום, לפרוטון יש מטען חיובי של 1.6 × 10-19 C ואומרים שהוא יציב מאוד מכיוון שמחצית החיים של פרוטון יכולה להגיע ליותר מ -10³⁵ שנים.

מלבד היותו חלקיק יציב מאוד, הפרוטון הוא כבד להפליא לגודל שלך: 1.672621898 × ​​10⁻²⁷ ק"ג, ולכן הוא כבד פי 1836 מהאלקטרון אך יחד עם זאת הוא מאה אלף פעמים פחות מאטום שלם.

כפי שראינו בעבר, אטומים אינם ניתנים לחלוקה, אך גם חלקיקים תת אטומיים. בשנות השבעים התגלה כי פרוטונים הם מורכב משלושה קווארקים. שלושת הקווארקים האלה קשורים על ידי גלונים, כך נחשב כי פרוטונים מסווגים בתוך קבוצת החלקיקים התת אטומיים של בריונים (חלקיקים המורכבים משלושה קווארקים). בנוסף על פי מספר הקווארקים שיש להם, חלקיקים תת אטומיים מסווגים לפי הספין שלהם, כלומר הסיבוב שלהם; בתוך סיווג זה, פרוטונים הם פרמיונים מכיוון שיש להם סיבוב של 1/2 ((חלקיקי סיבוב חצי שלם).

הפרוטון הוא חלקיק חשוב בקביעת חלק מהמאפיינים החשובים ביותר של אטומי היסודות הכימיים השונים. ה מספר הפרוטונים באטום קובע המספר האטומי של אותו, ואיתו את יסוד כימי אליו הוא שייך. לדוגמא, לכל האטומים עם 20 פרוטונים בגרעין שלהם יש מספר אטומי של 20 והם אטומי סידן (Ca).

תמונה: טבלאות השוואתיות

כפי שראינו קודם, נייטרונים נמצאים יוצרים את גרעין האטומים יחד עם הפרוטונים. בכל האטומים יש פרוטונים בגרעינים שלהם למעט פרוטו, שהוא אטום המורכב מפרוטון אחד בלבד ואלקטרון אחד ואין לו נויטרון בגרעין שלו.

ה נויטרונים ופרוטונים שתף כמה תכונות כמו המשקל שלך. לשני החלקיקים מסה דומה פחות או יותר, וגדולה בהרבה מזו של האלקטרון. נויטרונים, כמו פרוטונים, מורכבים משלושה קווארקים, ולכן הם נכללים בתוך ה- בריונים ויש להם סיבוב של 1/2 ħ, אז הם נחשבים פרמיונים (חלקיקי ספין חצי-שלמים).

משהו שמבדיל בין פרוטונים ונייטרונים הוא מחצית החיים שלהם: בעוד שהפרוטון היה יציב מאוד, הנויטרון הוא חלקיק מאוד לא יציב ומחצית החיים שלה היא כ- 14.7 דקות בלבד.

לאלקטרונים יש מאפיינים שהופכים אותם לשונים מאוד משאר החלקיקים שהם חלק מהגרעין. קודם כל, אלקטרונים הם החלקיקים התת אטומיים היחידים שניתן למצוא בשתי צורות: חופשי או מהווה חלק מאטום.

ההבדל השני הוא במקום האטום בו הם נמצאים: האלקטרונים אינם חלק מהגרעין של האטום, הם אינם במרכז, אלא נמצאים בפריפריה, מקיפים אותו ויוצרים מה שמכונה קליפת המוח של האטום. אומרים אלקטרונים מסלול סביב הגרעין, כמו כוכבי הלכת של מערכת השמש סביב השמש. על פי הספין שלהם, האלקטרונים נחשבים פרמיונים מכיוון שיש להם סיבוב של ± 1/2 ħ, (חלקיקי ספין שלמים).

האלקטרון הוא חלקיק עם a מטען דמוי פרוטון (1.6 × 10⁻¹⁹ ג) אך עם הסימון ההפוךכלומר, לפרוטונים ואלקטרונים יש כוח בעל עוצמה זהה פחות או יותר אך יש להם חוש הפוך. כמו כן, אלקטרונים הם די יַצִיב: יש מחצית חיים של כ 4.6 × 10²⁶ שנים.

משהו שמבדיל אלקטרונים משאר החלקיקים התת אטומיים שראינו לעיל היא שהם היחידים שעד היום לא הוכח שהם מורכבים מיחידות קטן יותר. האלקטרונים יהיו למעשה לפטונים, חלקיקים שנחשבים כיום לחלקיקים היסודיים האמיתיים ואינם מורכבים מאלמנטים קטנים אחרים. האלקטרונים יהיו חלקיק אלמנטרי, בעוד שהפרוטונים והנייטרונים הם חלקיקים תת-אטומיים (קטנים מהאטום) אך אינם אלמנטריים.

תמונה: מצגת שקופיות

אם אתה רוצה לקרוא מאמרים נוספים הדומים ל- נויטרונים, פרוטונים ואלקטרונים: הגדרה פשוטהאנו ממליצים לך להיכנס לקטגוריה שלנו האטום.

• בלמונטה, א. (25 ביוני 2019) חלקיקים תת אטומיים: הגדרה ומאפיינים מריה דל מאר (2 באוקטובר 2018) האטום - מה זה, מבנה והרכבו.
• הכנת נינוס (נד) מהו האטום: הסבר לילדים.