अणूच्या केंद्रकाचा धनभार समान असतो. अणु केंद्रक: परमाणु चार्ज

कोर चार्ज

मोसेलीचा कायदा.न्यूक्लियसचे इलेक्ट्रिक चार्ज प्रोटॉनद्वारे तयार होते जे त्याची रचना बनवतात. प्रोटॉनची संख्या झेडते त्याला चार्ज म्हणतात, याचा अर्थ न्यूक्लियसच्या चार्जचे परिपूर्ण मूल्य समान आहे झे.आण्विक शुल्क अनुक्रमांकाशी जुळते झेडमध्ये घटक आवर्तसारणीमेंडेलीव्हचे घटक. अणु केंद्रकांचे शुल्क प्रथम 1913 मध्ये इंग्रजी भौतिकशास्त्रज्ञ मोसेले यांनी निश्चित केले होते. क्रिस्टल वापरून तरंगलांबी मोजून λ विशिष्ट घटकांच्या अणूंसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण क्ष-किरण विकिरण, मोसेलीने शोधून काढले नियमित बदलतरंगलांबी λ नियतकालिक सारणीमध्ये एकमेकांचे अनुसरण करणाऱ्या घटकांसाठी (चित्र 2.1). मोसेले यांनी या निरीक्षणाचा अवलंबित्व असा अर्थ लावला λ काही अणु स्थिरांक पासून झेड, एका घटकानुसार बदलणारे आणि हायड्रोजनसाठी एक समान:

कुठे आणि स्थिर आहेत. अणु इलेक्ट्रॉन्सद्वारे एक्स-रे क्वांटाच्या विखुरण्यावरील प्रयोगांमधून आणि α -अणु केंद्रक असलेले कण हे आधीच ज्ञात होते की केंद्रकाचा चार्ज अंदाजे असतो अर्ध्या बरोबरअणु वस्तुमान आणि म्हणून घटकाच्या अणुक्रमांकाच्या जवळ. वैशिष्ट्यपूर्ण एक्स-रे रेडिएशनचे उत्सर्जन हा एक परिणाम आहे विद्युत प्रक्रियाअणूमध्ये, मोसेलीने असा निष्कर्ष काढला की त्याच्या प्रयोगांमध्ये आढळलेला अणू स्थिरांक, जो वैशिष्ट्यपूर्ण क्ष-किरण किरणोत्सर्गाची तरंगलांबी निर्धारित करतो आणि घटकाच्या अणुक्रमांकाशी एकरूप होतो, तो केवळ अणू केंद्रक (मोसेलीचा नियम) चा चार्ज असू शकतो.

तांदूळ. २.१. शेजारच्या घटकांच्या अणूंचा एक्स-रे स्पेक्ट्रा मोसेलेने मिळवला

क्ष-किरण तरंगलांबींचे मोजमाप अत्यंत अचूकतेने केले जाते, जेणेकरून मोसेलीच्या कायद्याच्या आधारे, रासायनिक घटकाशी संबंधित अणू पूर्णपणे विश्वासार्हपणे स्थापित केले जातात. त्याच वेळी, वस्तुस्थिती स्थिर आहे झेडशेवटच्या समीकरणात न्यूक्लियसचा प्रभार आहे, जरी अप्रत्यक्ष प्रयोगांद्वारे सिद्ध केले गेले असले तरी शेवटी ते एका पोस्ट्युलेटवर अवलंबून असते - मोसेलीचा नियम. म्हणून, मोसेलीच्या शोधानंतर, विखुरलेल्या प्रयोगांमध्ये अणु शुल्क वारंवार मोजले गेले α -कॉलॉम्बच्या नियमावर आधारित कण. 1920 मध्ये, चॅडविगने विखुरलेल्यांचे प्रमाण मोजण्याचे तंत्र सुधारले. α -कण आणि तांबे, चांदी आणि प्लॅटिनम अणूंच्या केंद्रकांचे शुल्क प्राप्त केले (टेबल 2.1 पहा). चॅडविगच्या डेटामुळे मोसेलीच्या कायद्याच्या वैधतेबद्दल शंका नाही. या घटकांव्यतिरिक्त, प्रयोगांनी मॅग्नेशियम, ॲल्युमिनियम, आर्गॉन आणि सोन्याच्या केंद्रकांचे शुल्क देखील निर्धारित केले.

तक्ता 2.1. चॅडविकच्या प्रयोगांचे परिणाम

व्याख्या.मोसेलीच्या शोधानंतर, हे स्पष्ट झाले की अणूचे मुख्य वैशिष्ट्य म्हणजे न्यूक्लियसचा चार्ज आहे, आणि त्याचे अणू वस्तुमान नाही, जसे की 19 व्या शतकातील रसायनशास्त्रज्ञांनी गृहीत धरले होते, कारण न्यूक्लियसचा चार्ज अणू इलेक्ट्रॉनची संख्या निर्धारित करतो आणि म्हणूनच रासायनिक गुणधर्मअणू रासायनिक घटकांच्या अणूंमधील फरकांचे कारण म्हणजे त्यांच्या केंद्रकांमध्ये त्यांच्या संरचनेत प्रोटॉनची संख्या भिन्न असते. याउलट, समान संख्येच्या प्रोटॉनसह अणूंच्या मध्यवर्ती भागात न्यूट्रॉनची भिन्न संख्या अणूंचे रासायनिक गुणधर्म कोणत्याही प्रकारे बदलत नाही. जे अणू त्यांच्या केंद्रकातील न्यूट्रॉनच्या संख्येत भिन्न असतात त्यांना म्हणतात समस्थानिक रासायनिक घटक.

बेल्किन आय.के. अणु केंद्रक आणि मेंडेलीव्हच्या घटकांच्या नियतकालिक प्रणालीचा चार्ज // क्वांटम. - 1984. - क्रमांक 3. - पी. 31-32.

संपादकीय मंडळ आणि "Kvant" जर्नलच्या संपादकांशी विशेष करार करून

रदरफोर्डच्या अल्फा कणांच्या विखुरण्याच्या प्रसिद्ध प्रयोगानंतर, अणूच्या संरचनेबद्दल आधुनिक कल्पना 1911 - 1913 मध्ये उद्भवल्या. असे या प्रयोगांमध्ये दिसून आले α -कण (त्यांचा चार्ज पॉझिटिव्ह असतो), पातळ धातूच्या फॉइलवर पडतात, काहीवेळा विचलित होतात. मोठे कोनआणि अगदी मागे फेकले. हे केवळ या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केले जाऊ शकते की अणूमधील सकारात्मक चार्ज नगण्यपणे लहान आकारमानात केंद्रित आहे. जर आपण त्याची बॉलच्या रूपात कल्पना केली तर, रदरफोर्डने स्थापित केल्याप्रमाणे, या चेंडूची त्रिज्या अंदाजे 10 -14 -10 -15 मीटर असावी, जी दहापट आणि शेकडो हजार पट आहे. लहान आकारसंपूर्ण अणू (~ 10 -10 मीटर). फक्त एवढ्या लहान सकारात्मक चार्जच्या जवळच अस्तित्वात असू शकते विद्युत क्षेत्र, टाकून देण्यास सक्षम α - एक कण सुमारे 20,000 किमी/से वेगाने प्रवास करतो. रदरफोर्डने अणूच्या या भागाला अणू केंद्रक म्हटले.

अशाप्रकारे कल्पना आली की कोणत्याही पदार्थाच्या अणूमध्ये सकारात्मक चार्ज केलेले न्यूक्लियस आणि नकारात्मक चार्ज केलेले इलेक्ट्रॉन असतात, ज्याचे अस्तित्व अणूंमध्ये पूर्वी स्थापित केले गेले होते. साहजिकच, संपूर्ण अणू विद्युतदृष्ट्या तटस्थ असल्यामुळे, न्यूक्लियसचा चार्ज संख्यात्मकदृष्ट्या अणूमध्ये उपस्थित असलेल्या सर्व इलेक्ट्रॉनच्या चार्जच्या बरोबरीचा असावा. जर आपण पत्राद्वारे इलेक्ट्रॉनचे चार्ज मॉड्यूलस दर्शवितो e (प्राथमिक शुल्क), नंतर शुल्क q i कर्नल समान असावे q i = झे, कुठे झेड- अणूमधील इलेक्ट्रॉनच्या संख्येइतका पूर्णांक. पण संख्या काय आहे झेड? चार्ज काय आहे? qमी गाभा आहे का?

रदरफोर्डच्या प्रयोगांवरून, ज्यामुळे न्यूक्लियसचा आकार निश्चित करणे शक्य झाले, तत्त्वतः, अणु शुल्काची परिमाण निश्चित करणे शक्य आहे. शेवटी, नाकारणारे विद्युत क्षेत्र α -कण केवळ आकारावरच नाही तर केंद्रकांच्या चार्जवरही अवलंबून असतो. आणि रदरफोर्डने न्यूक्लियसच्या चार्जचा अंदाज लावला. रदरफोर्डच्या मते, रासायनिक घटकाच्या अणूच्या केंद्रकावरील शुल्क त्याच्या सापेक्ष अणू वस्तुमानाच्या निम्म्याइतके असते. , प्राथमिक शुल्काने गुणाकार e, ते आहे

\(~Z = \frac(1)(2)A\).

परंतु, विचित्रपणे, न्यूक्लियसचा खरा चार्ज रदरफोर्डने नव्हे तर त्याच्या लेख आणि अहवालांच्या वाचकांपैकी एकाने स्थापित केला होता - डच शास्त्रज्ञ व्हॅन डेन ब्रोक (1870-1926). हे विचित्र आहे कारण शिक्षण आणि व्यवसायाने व्हॅन डेन ब्रोक हा भौतिकशास्त्रज्ञ नव्हता तर वकील होता.

रदरफोर्डने अणु केंद्रकांच्या शुल्काचा अंदाज लावताना त्यांचा अणू वस्तुमानाशी संबंध का जोडला? वस्तुस्थिती अशी आहे की जेव्हा 1869 मध्ये डीआय मेंडेलीव्हने रासायनिक घटकांची नियतकालिक प्रणाली तयार केली तेव्हा त्यांनी घटकांची त्यांच्या सापेक्ष अणू वस्तुमानाच्या वाढत्या क्रमाने व्यवस्था केली. आणि गेल्या चाळीस वर्षांत सगळ्यांना सवय झाली आहे की सर्वात जास्त महत्वाचे वैशिष्ट्यरासायनिक घटकाचे - त्याचे सापेक्ष अणू वस्तुमान, जे एक घटक दुसऱ्यापासून वेगळे करते.

दरम्यान, याच वेळी, 20 व्या शतकाच्या सुरूवातीस, घटकांच्या प्रणालीमध्ये अडचणी उद्भवल्या. किरणोत्सर्गीतेच्या घटनेच्या अभ्यासादरम्यान, अनेक नवीन किरणोत्सर्गी घटक. आणि मेंडेलीव्ह प्रणालीमध्ये त्यांच्यासाठी कोणतेही स्थान नाही असे दिसते. असे दिसते की मेंडेलीव्ह प्रणालीमध्ये बदल आवश्यक आहेत. व्हॅन डेन ब्रोक विशेषतः याबद्दल चिंतित होते. अनेक वर्षांच्या कालावधीत, त्यांना घटकांच्या विस्तारित प्रणालीसाठी अनेक पर्याय ऑफर केले गेले, ज्यामध्ये केवळ न सापडलेल्या स्थिर घटकांसाठीच पुरेशी जागा असेल (डी.आय. मेंडेलीव्हने स्वत: त्यांच्यासाठी असलेल्या ठिकाणांची "काळजी घेतली"), परंतु त्यांच्यासाठी देखील. किरणोत्सर्गी घटक देखील. व्हॅन डेन ब्रोकने शेवटची आवृत्ती 1913 च्या सुरुवातीला प्रकाशित केली, त्यात 120 ठिकाणे होती आणि युरेनियमने सेल क्रमांक 118 व्यापला होता.

तसेच 1913 मध्ये, स्कॅटरिंगवरील नवीनतम संशोधनाचे परिणाम प्रकाशित झाले α -मोठ्या कोनातील कण, रदरफोर्डच्या सहयोगी गीगर आणि मार्सडेन यांनी केले. या परिणामांचे विश्लेषण करून, व्हॅन डेन ब्रोक यांनी एक महत्त्वपूर्ण शोध लावला. त्याला तो नंबर सापडला झेडसूत्र मध्ये q i = झेअर्ध्या बरोबर नाही सापेक्ष वस्तुमानरासायनिक घटकाचा अणू, परंतु त्याची अणुक्रमांक. आणि, शिवाय, मेंडेलीव्ह सिस्टममधील घटकाचा अनुक्रमांक, आणि त्याच्या, व्हॅन डेन ब्रोकच्या, 120-स्थान प्रणालीमध्ये नाही. हे दिसून आले की मेंडेलीव्ह प्रणाली बदलण्याची गरज नव्हती!

व्हॅन डेन ब्रोकच्या कल्पनेवरून असे दिसून येते की प्रत्येक अणूमध्ये एक अणू केंद्रक असतो, ज्याचा चार्ज मेंडेलीव्ह सिस्टममधील संबंधित घटकाच्या अनुक्रमांकाच्या बरोबरीचा असतो, प्राथमिक शुल्काने गुणाकार केला जातो आणि इलेक्ट्रॉन, ज्याची संख्या अणू घटकाच्या अनुक्रमांकाच्या समान आहे. (उदाहरणार्थ, तांब्याच्या अणूमध्ये 29 चार्ज असलेले केंद्रक असते e, आणि 29 इलेक्ट्रॉन.) हे स्पष्ट झाले की डी.आय. मेंडेलीव्हने रासायनिक घटकांची मांडणी मूलद्रव्याच्या अणू वस्तुमानाच्या वाढीव क्रमाने केली नाही, तर त्याच्या केंद्रकाच्या प्रभारानुसार (जरी त्याला याबद्दल माहिती नव्हती). परिणामी, एक रासायनिक घटक त्याच्या अणू वस्तुमानाने नाही तर अणू केंद्रकांच्या चार्जने दुसऱ्यापेक्षा वेगळा असतो. अणूच्या केंद्रकाचा चार्ज असतो मुख्य वैशिष्ट्यरासायनिक घटक. अणू पूर्णपणे आहेत विविध घटक, परंतु समान अणू वस्तुमानांसह (त्यांना एक विशेष नाव आहे - आयसोबार).

प्रणालीमधील घटकाची स्थिती निर्धारित करणारे अणू वस्तुमान नसतात हे आवर्त सारणीवरून देखील स्पष्ट होते: तीन ठिकाणी अणू वस्तुमान वाढवण्याच्या नियमाचे उल्लंघन केले जाते. अशा प्रकारे, निकेलचे सापेक्ष अणू वस्तुमान (क्रमांक २८) कोबाल्ट (क्रमांक २७) पेक्षा कमी आहे, पोटॅशियम (क्रमांक १९) ते आर्गॉन (क्रमांक १८) पेक्षा कमी आहे, आयोडीन (क्रमांक २८) पेक्षा कमी आहे. 53) टेल्युरियम (क्रमांक 52) पेक्षा कमी.

अणु केंद्रकाचा चार्ज आणि घटकाचा अणुक्रमांक यांच्यातील संबंधांबद्दलच्या गृहीतकाने किरणोत्सर्गी परिवर्तनादरम्यान विस्थापनाचे नियम सहजपणे स्पष्ट केले, त्याच 1913 मध्ये शोधले गेले (“भौतिकशास्त्र 10”, § 103). खरं तर, जेव्हा न्यूक्लियसद्वारे उत्सर्जित होते α -कण, ज्याचा चार्ज दोन प्राथमिक शुल्काच्या समान आहे, न्यूक्लियसचा चार्ज, आणि म्हणून त्याचा अनुक्रमांक (आता सामान्यतः अणुक्रमांक म्हणतात) दोन एककांनी कमी झाला पाहिजे. उत्सर्जन करताना β -कण, म्हणजे, नकारात्मक चार्ज केलेला इलेक्ट्रॉन, तो एका युनिटने वाढला पाहिजे. विस्थापनाचे नियम नेमके हेच आहेत.

व्हॅन डेन ब्रोकच्या कल्पनेला फार लवकर (शब्दशः त्याच वर्षी) त्याची पहिली, जरी अप्रत्यक्ष, प्रायोगिक पुष्टी मिळाली. काही काळानंतर, त्याची शुद्धता अनेक घटकांच्या केंद्रकांच्या चार्जच्या थेट मापनाद्वारे सिद्ध झाली. ती खेळली हे स्पष्ट आहे महत्वाची भूमिकाव्ही पुढील विकासअणू आणि अणू केंद्रक यांचे भौतिकशास्त्र.

कोणत्याही विज्ञानाच्या केंद्रस्थानी काहीतरी लहान आणि महत्त्वाचे असते. जीवशास्त्रात तो एक पेशी आहे, भाषाशास्त्रात तो एक अक्षर आणि ध्वनी आहे, अभियांत्रिकीमध्ये तो एक कोग आहे, बांधकामात तो वाळूचा तुकडा आहे आणि रसायनशास्त्र आणि भौतिकशास्त्रासाठी सर्वात महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे अणू आणि त्याची रचना.

हा लेख 18 वर्षांपेक्षा जास्त वयाच्या व्यक्तींसाठी आहे

आपण आधीच 18 वर्षांचे आहात?

अणू हा आपल्या सभोवतालच्या प्रत्येक गोष्टीचा सर्वात लहान कण आहे, ज्यामध्ये सर्व आवश्यक माहिती असते, एक कण जो वैशिष्ट्ये आणि शुल्क निर्धारित करतो. बराच काळशास्त्रज्ञांना असे वाटले की ते अविभाज्य आहे, एक, परंतु दीर्घ तास, दिवस, महिने आणि वर्षांमध्ये, अभ्यास, संशोधन आणि प्रयोग केले गेले, ज्याने सिद्ध केले की अणूची स्वतःची रचना देखील आहे. दुसऱ्या शब्दांत, हा सूक्ष्म बॉल आणखी लहान घटकांनी बनलेला आहे जो त्याच्या गाभ्याचा आकार, गुणधर्म आणि चार्जवर परिणाम करतो. या कणांची रचना खालीलप्रमाणे आहे.

  • इलेक्ट्रॉन;
  • अणूचे केंद्रक.

नंतरचे भाग अगदी प्राथमिक भागांमध्ये देखील विभागले जाऊ शकतात, ज्याला विज्ञानात प्रोटॉन आणि न्यूरॉन्स म्हणतात, ज्यापैकी प्रत्येक विशिष्ट प्रकरणात स्पष्ट संख्या असते.

न्यूक्लियसमध्ये असलेल्या प्रोटॉनची संख्या शेलची रचना दर्शवते, ज्यामध्ये इलेक्ट्रॉन असतात. या शेलमध्ये, यामधून, सर्वकाही समाविष्ट आहे आवश्यक गुणधर्मएखादी विशिष्ट सामग्री, पदार्थ किंवा वस्तू. प्रोटॉनच्या बेरजेची गणना करणे खूप सोपे आहे - सुप्रसिद्ध आवर्त सारणीतील पदार्थाच्या (अणू) सर्वात लहान भागाचा अनुक्रमांक जाणून घेणे पुरेसे आहे. या मूल्याला अणुक्रमांक देखील म्हणतात आणि दर्शविले जाते लॅटिन अक्षर"Z". हे लक्षात ठेवणे महत्त्वाचे आहे की प्रोटॉनमध्ये सकारात्मक शुल्क असते आणि लिखित स्वरूपात हे मूल्य +1 म्हणून परिभाषित केले जाते.

न्यूरॉन्स हे अणूच्या केंद्रकाचे दुसरे घटक आहेत. हा एक प्राथमिक सबटॉमिक कण आहे जो इलेक्ट्रॉन किंवा प्रोटॉनच्या विपरीत कोणताही चार्ज घेत नाही. जे. चॅडविक यांनी 1932 मध्ये न्यूरॉन्सचा शोध लावला, ज्यासाठी त्यांना 3 वर्षांनंतर मिळाले. नोबेल पारितोषिक. पाठ्यपुस्तकांमध्ये आणि वैज्ञानिक कामेते लॅटिन चिन्ह "n" द्वारे दर्शविले जातात.

अणूचा तिसरा घटक इलेक्ट्रॉन आहे, जो न्यूक्लियसभोवती नीरस गतीमध्ये असतो, त्यामुळे ढग तयार होतो. हा कण सर्वांत हलका आहे आधुनिक विज्ञान, ज्याचा अर्थ असा आहे की त्याचा चार्ज देखील सर्वात लहान आहे इलेक्ट्रॉन −1 च्या अक्षराने दर्शविला जातो.

हे संरचनेतील सकारात्मक आणि नकारात्मक कणांचे संयोजन आहे जे अणूला चार्ज न केलेले किंवा तटस्थपणे चार्ज केलेले कण बनवते. संपूर्ण अणूच्या एकूण आकाराच्या तुलनेत न्यूक्लियस खूप लहान आहे, परंतु त्यात सर्व वजन केंद्रित आहे, जे त्याची उच्च घनता दर्शवते.

अणु न्यूक्लियसचा चार्ज कसा ठरवायचा?

अणूच्या न्यूक्लियसचा चार्ज निश्चित करण्यासाठी, तुम्हाला अणूची स्वतःची रचना आणि त्याच्या केंद्रकाची चांगली समज असणे आवश्यक आहे, भौतिकशास्त्र आणि रसायनशास्त्राचे मूलभूत नियम समजून घेणे आणि हे निर्धारित करण्यासाठी मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक सारणीसह सशस्त्र असणे आवश्यक आहे. रासायनिक घटकाचा अणुक्रमांक.

  1. कोणत्याही पदार्थाच्या सूक्ष्म कणाच्या संरचनेत न्यूक्लियस आणि इलेक्ट्रॉन असतात हे माहित आहे, जे त्याच्या जवळ ढगाच्या रूपात एक कवच तयार करतात. न्यूक्लियसमध्ये, यामधून, दोन प्रकारचे प्राथमिक अविभाज्य कण समाविष्ट आहेत: प्रोटॉन आणि न्यूरॉन्स, ज्यापैकी प्रत्येकाचे स्वतःचे गुणधर्म आणि वैशिष्ट्ये आहेत. न्यूरॉन्सच्या शस्त्रागारात इलेक्ट्रॉनिक चार्ज नसतो. याचा अर्थ असा की त्यांचे शुल्क समान किंवा मोठे किंवा शून्यापेक्षा कमी नाही. प्रोटॉन, त्यांच्या समकक्षांच्या विपरीत, सकारात्मक चार्ज करतात. दुसऱ्या शब्दांत, त्यांचे विद्युत शुल्क +1 म्हणून नियुक्त केले जाऊ शकते.
  2. इलेक्ट्रॉन, जे प्रत्येक अणूचा अविभाज्य भाग आहेत, ते देखील विशिष्ट प्रकारचे असतात इलेक्ट्रिक चार्ज. ते ऋणात्मक चार्ज केलेले प्राथमिक कण आहेत आणि लिखित स्वरूपात त्यांची व्याख्या −1 अशी केली जाते.
  3. अणूच्या चार्जची गणना करण्यासाठी, आपल्याला त्याच्या संरचनेबद्दल ज्ञान आवश्यक आहे (आम्ही फक्त लक्षात ठेवले आवश्यक माहिती), रचनामधील प्राथमिक कणांची संख्या. आणि अणूच्या चार्जचे प्रमाण शोधण्यासाठी, आपल्याला काही कणांची संख्या (प्रोटॉन) इतरांमध्ये (इलेक्ट्रॉन) गणितीयपणे जोडणे आवश्यक आहे. सहसा, अणूची वैशिष्ट्ये सूचित करतात की ते इलेक्ट्रॉन तटस्थ आहे. दुसऱ्या शब्दांत, इलेक्ट्रॉनचे मूल्य प्रोटॉनच्या संख्येइतके असते. याचा परिणाम असा आहे: अशा अणूचे चार्ज मूल्य शून्य आहे.
  4. एक महत्त्वाची सूचना: अशी परिस्थिती असते जेव्हा केंद्रकातील सकारात्मक आणि नकारात्मक चार्ज केलेल्या प्राथमिक कणांची संख्या समान नसते. याचा अर्थ असा की अणू सकारात्मक किंवा ऋण शुल्कासह आयन बनतो.

मध्ये अणूच्या केंद्रकाचे पदनाम वैज्ञानिक क्षेत्र Ze सारखे दिसते. हे उलगडणे अगदी सोपे आहे: Z ही सुप्रसिद्ध नियतकालिक सारणीतील घटकास नियुक्त केलेली संख्या आहे; त्याला क्रमिक किंवा शुल्क क्रमांक देखील म्हणतात. आणि ते अणूच्या केंद्रकातील प्रोटॉनची संख्या दर्शविते आणि ई हा फक्त प्रोटॉनचा चार्ज आहे.

आधुनिक विज्ञानात न्यूक्लियसह आहेत वेगळा अर्थशुल्क: 1 ते 118 पर्यंत.

तरुण रसायनशास्त्रज्ञांना माहित असणे आवश्यक असलेली आणखी एक महत्त्वाची संकल्पना म्हणजे वस्तुमान संख्या. ही संकल्पना न्यूक्लिओन्सचा एकूण चार्ज दर्शवते (हे रासायनिक घटकाच्या अणूच्या न्यूक्लियसचे सर्वात लहान घटक आहेत). आणि आपण सूत्र वापरल्यास आपण हा नंबर शोधू शकता: = झेड + एनजेथे A ही इच्छित वस्तुमान संख्या आहे, Z ही प्रोटॉनची संख्या आहे आणि N ही न्यूक्लियसमधील न्यूट्रॉनचे मूल्य आहे.

ब्रोमिन अणूच्या केंद्रकावर किती चार्ज असतो?

अणूचा चार्ज कसा शोधायचा हे सरावाने दाखवण्यासाठी आवश्यक घटक(आमच्या बाबतीत, ब्रोमिन), आपण रासायनिक घटकांच्या आवर्त सारणीकडे वळले पाहिजे आणि तेथे ब्रोमिन शोधले पाहिजे. त्याचा अणुक्रमांक 35 आहे. याचा अर्थ त्याचा अणुभार 35 आहे, कारण तो न्यूक्लियसमधील प्रोटॉनच्या संख्येवर अवलंबून असतो. आणि प्रोटॉनची संख्या मेंडेलीव्हच्या महान कार्यात ज्या रासायनिक घटकाखाली आहे त्या संख्येद्वारे दर्शविली जाते.

तरुण केमिस्टना भविष्यात आवश्यक डेटाची गणना करणे सोपे करण्यासाठी आणखी काही उदाहरणे देऊ या:

  • सोडियम अणू (na) चे परमाणु चार्ज 11 आहे, कारण या संख्येखाली ते रासायनिक घटकांच्या सारणीमध्ये आढळू शकते.
  • फॉस्फरस न्यूक्लियसचा चार्ज (ज्याचे प्रतीकात्मक पदनाम P आहे) चे मूल्य 15 आहे, कारण त्याच्या न्यूक्लियसमध्ये किती प्रोटॉन आहेत;
  • सल्फर (ग्राफिक पदनाम एस सह) मागील घटकाच्या सारणीमध्ये एक शेजारी आहे, म्हणून त्याचे परमाणु शुल्क 16 आहे;
  • लोह (आणि आम्ही ते पदनाम Fe मध्ये शोधू शकतो) हा क्रमांक 26 आहे, जो त्याच्या केंद्रकातील प्रोटॉनची समान संख्या दर्शवतो आणि म्हणून अणूचा चार्ज;
  • कार्बन (उर्फ C) नियतकालिक सारणीवर 6 क्रमांकावर आहे, जी आपल्याला आवश्यक असलेली माहिती दर्शवते;
  • मॅग्नेशियमचा अणुक्रमांक 12 आहे आणि आंतरराष्ट्रीय प्रतीकात ते Mg म्हणून ओळखले जाते;
  • नियतकालिक सारणीतील क्लोरीन, जिथे ते Cl म्हणून लिहिलेले आहे, तो क्रमांक 17 आहे, म्हणून त्याची अणुक्रमांक (जे आपल्याला आवश्यक आहे) समान आहे - 17;
  • कॅल्शियम (Ca), जे तरुण जीवांसाठी खूप फायदेशीर आहे, 20 व्या क्रमांकावर आढळते;
  • नायट्रोजन अणूच्या न्यूक्लियसचा चार्ज (लेखित पदनाम N सह) 7 आहे, आणि या क्रमाने ते आवर्त सारणीमध्ये सादर केले आहे;
  • बेरियम 56 क्रमांक आहे, जो त्याच्या बरोबरीचा आहे अणु वस्तुमान;
  • रासायनिक घटक सेलेनियम (Se) च्या न्यूक्लियसमध्ये 34 प्रोटॉन आहेत आणि हे दर्शविते की त्याच्या अणूच्या केंद्रकाचा चार्ज नेमका हाच असेल;
  • चांदी (किंवा लिखित पदनाम एजी) मध्ये अणुक्रमांक आणि अणु वस्तुमान 47 आहे;
  • जर तुम्हाला लिथियम अणू (ली) च्या न्यूक्लियसचा चार्ज शोधण्याची आवश्यकता असेल, तर तुम्हाला मेंडेलीव्हच्या महान कार्याच्या सुरूवातीस वळणे आवश्यक आहे, जिथे ते 3 क्रमांकावर आहे;
  • ऑरम किंवा आमच्या प्रिय सोन्याचे (Au) अणु वस्तुमान 79 आहे;
  • आर्गॉनसाठी हे मूल्य 18 आहे;
  • रुबिडियमचे अणू वस्तुमान 37 आहे, तर स्ट्रॉन्टियमचे अणू वस्तुमान 38 आहे.

मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक सारणीतील सर्व घटकांची यादी करण्यास बराच वेळ लागेल, कारण त्यात बरेच (हे घटक) आहेत. मुख्य गोष्ट अशी आहे की या घटनेचे सार स्पष्ट आहे आणि जर आपल्याला पोटॅशियम, ऑक्सिजन, सिलिकॉन, जस्त, ॲल्युमिनियम, हायड्रोजन, बेरिलियम, बोरॉन, फ्लोरिन, तांबे, फ्लोरिन, आर्सेनिक, पारा, निऑन यांच्या अणू क्रमांकाची गणना करायची असेल तर , मँगनीज, टायटॅनियम, नंतर आपल्याला फक्त रासायनिक घटकांच्या सारणीचा संदर्भ घ्यावा लागेल आणि विशिष्ट पदार्थाचा अनुक्रमांक शोधा.

सूचना

डीआय मेंडेलीव्हच्या टेबलमध्ये, एका बहु-कथेप्रमाणे सदनिका इमारत"" रासायनिक घटक, त्यातील प्रत्येक स्वतःचा व्यापलेला असतो स्वतःचे अपार्टमेंट. अशाप्रकारे, प्रत्येक घटकाचा विशिष्ट अनुक्रमांक तक्त्यामध्ये दर्शविला आहे. रासायनिक घटकांची संख्या डावीकडून उजवीकडे आणि वरपासून खालपर्यंत सुरू होते. सारणीमध्ये, क्षैतिज पंक्तींना पूर्णविराम म्हणतात आणि उभ्या स्तंभांना गट म्हणतात. हे महत्त्वाचे आहे, कारण गट किंवा कालावधी क्रमांकानुसार तुम्ही काही पॅरामीटर्स देखील वैशिष्ट्यीकृत करू शकता अणू.

अणू हा रासायनिकदृष्ट्या अविभाज्य असतो, परंतु त्याच वेळी लहान असतो घटक, ज्याचे वर्गीकरण (सकारात्मक चार्ज केलेले कण), (ऋण चार्ज केलेले) (तटस्थ कण) म्हणून केले जाऊ शकते. पुष्कळ अणून्यूक्लियसमध्ये (प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉनमुळे), ज्याभोवती इलेक्ट्रॉन फिरतात. सर्वसाधारणपणे, अणू विद्युतदृष्ट्या तटस्थ असतो, म्हणजेच धनाची संख्या शुल्कनकारात्मक संख्येशी जुळते, म्हणून, प्रोटॉनची संख्या समान आहे. सकारात्मक शुल्क कर्नल अणूप्रोटॉन्समुळे तंतोतंत घडते.

उदाहरण क्रमांक 1. शुल्क निश्चित करा कर्नल अणूकार्बन (C). आम्ही डीआय मेंडेलीव्हच्या टेबलवर लक्ष केंद्रित करून रासायनिक घटक कार्बनचे विश्लेषण करू लागतो. कार्बन "अपार्टमेंट" क्रमांक 6 मध्ये आहे. म्हणून, ते कर्नलन्यूक्लियसमध्ये स्थित 6 प्रोटॉन (सकारात्मक चार्ज केलेले कण) मुळे +6. अणू विद्युतदृष्ट्या तटस्थ आहे हे लक्षात घेता, याचा अर्थ 6 इलेक्ट्रॉन देखील असतील.

उदाहरण क्रमांक 2. शुल्क निश्चित करा कर्नल अणूॲल्युमिनियम (Al). ॲल्युमिनियममध्ये अनुक्रमांक आहे - क्रमांक 13. म्हणून, शुल्क कर्नल अणूॲल्युमिनियम +13 (13 प्रोटॉनमुळे). 13 इलेक्ट्रॉन देखील असतील.

उदाहरण क्रमांक 3. शुल्क निश्चित करा कर्नल अणूचांदी (Ag). चांदीचा अनुक्रमांक आहे - क्रमांक 47. याचा अर्थ शुल्क कर्नल अणूचांदी + 47 (47 प्रोटॉनमुळे). 47 इलेक्ट्रॉन देखील आहेत.

नोंद

D.I. मेंडेलीव्हच्या टेबलमध्ये, प्रत्येक रासायनिक घटकासाठी दोन दर्शविले आहेत संख्यात्मक मूल्ये. घटकाचा अणुक्रमांक आणि सापेक्ष अणु वस्तुमान यात गोंधळ करू नका

रासायनिक घटकाचा एक अणू बनलेला असतो कर्नलआणि इलेक्ट्रॉनिक शेल. न्यूक्लियस हा अणूचा मध्य भाग आहे, ज्यामध्ये त्याचे जवळजवळ सर्व वस्तुमान केंद्रित आहे. इलेक्ट्रॉन शेलच्या विपरीत, न्यूक्लियसमध्ये सकारात्मक असते शुल्क.

तुला गरज पडेल

  • रासायनिक घटकाचा अणुक्रमांक, मोसेलीचा नियम

सूचना

अशा प्रकारे, शुल्क कर्नलप्रोटॉनच्या संख्येइतके. यामधून, न्यूक्लियसमधील प्रोटॉनची संख्या अणुक्रमांकाच्या बरोबरीची असते. उदाहरणार्थ, हायड्रोजनची अणुक्रमांक 1 आहे, म्हणजेच हायड्रोजन न्यूक्लियसमध्ये एक प्रोटॉन असतो आणि शुल्क+1. सोडियमचा अणुक्रमांक ११ आहे, शुल्कत्याचा कर्नल+11 च्या बरोबरीचे.

अल्फा क्षय दरम्यान कर्नलअल्फा कणाच्या उत्सर्जनामुळे त्याचा अणुक्रमांक दोनने कमी होतो ( कर्नलअणू). अशा प्रकारे, अल्फा क्षय झालेल्या न्यूक्लियसमधील प्रोटॉनची संख्या देखील दोनने कमी होते.
बीटा क्षय तीन वेगवेगळ्या प्रकारे होऊ शकतो. बीटा-वजा क्षय झाल्यास, उत्सर्जन झाल्यावर न्यूट्रॉन अँटीन्यूट्रिनोमध्ये बदलतो. मग शुल्क कर्नलप्रति युनिट.
बीटा-प्लस क्षय झाल्यास, प्रोटॉनचे रूपांतर न्यूट्रॉन, पॉझिट्रॉन आणि नायट्रिनोमध्ये होते, शुल्क कर्नलएकाने कमी होते.
इलेक्ट्रॉनिक कॅप्चरच्या बाबतीत शुल्क कर्नलदेखील एक कमी.

चार्ज करा कर्नलअणूच्या वैशिष्ट्यपूर्ण रेडिएशनच्या वर्णक्रमीय रेषांच्या वारंवारतेवरून देखील निर्धारित केले जाऊ शकते. मोसेलीच्या नियमानुसार: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, जेथे v वर्णक्रमीय वैशिष्ट्यपूर्ण रेडिएशन आहे, R हा रायडबर्ग स्थिरांक आहे, S हा स्क्रीनिंग स्थिरांक आहे, n ही प्रमुख क्वांटम संख्या आहे.
अशा प्रकारे, Z = n*sqrt(v/r)+s.

विषयावरील व्हिडिओ

स्रोत:

  • आण्विक चार्ज कसा बदलतो?

अणू हा प्रत्येक घटकाचा सर्वात लहान कण असतो ज्यामध्ये त्याचे रासायनिक गुणधर्म असतात. अणूचे अस्तित्व आणि रचना या दोन्ही गोष्टी प्राचीन काळापासून अनुमान आणि अभ्यासाचा विषय आहेत. असे आढळून आले की अणूंची रचना रचनेसारखीच आहे सौर यंत्रणा: मध्यभागी एक कोर आहे जो खूप कमी जागा घेतो, परंतु जवळजवळ सर्व वस्तुमान असतो; "ग्रह" त्याच्याभोवती फिरतात - नकारात्मक वाहून नेणारे इलेक्ट्रॉन शुल्क. आपण शुल्क कसे शोधू शकता? कर्नलअणू?

सूचना

कोणताही अणू विद्युतदृष्ट्या तटस्थ असतो. पण, कारण ते नकारात्मक आहेत शुल्क, ते संतुलित असणे आवश्यक आहे विरुद्ध शुल्क. हे खरं आहे. सकारात्मक शुल्कअणूच्या न्यूक्लियसमध्ये स्थित "प्रोटॉन" नावाचे कण वाहून नेतात. प्रोटॉन इलेक्ट्रॉनपेक्षा खूप मोठा असतो: त्याचे वजन 1836 इलेक्ट्रॉन इतके असते!

नियतकालिक सारणीतील पहिल्या घटकाचा हायड्रोजन अणू हा सर्वात सोपा केस आहे. तक्त्याकडे पाहिल्यास, तुम्हाला दिसेल की तो क्रमांक एक आहे आणि त्याच्या केंद्रकात एकच प्रोटॉन आहे, ज्याभोवती एकच प्रोटॉन फिरतो. ते त्याचे पालन करते कर्नलहायड्रोजन अणू +1 आहे.

इतर घटकांच्या केंद्रकांमध्ये यापुढे केवळ प्रोटॉन नसून तथाकथित "न्यूट्रॉन" देखील असतात. तुम्ही नावावरूनच सहज सांगू शकता, ते कोणतेही शुल्क घेत नाहीत - ना नकारात्मक किंवा सकारात्मक. म्हणून, लक्षात ठेवा: अणूचा भाग कितीही न्यूट्रॉन असले तरीही कर्नल, ते फक्त त्याच्या वस्तुमानावर परिणाम करतात, परंतु त्याच्या चार्जवर नाही.

म्हणून, सकारात्मक शुल्काची रक्कम कर्नलअणूचे प्रमाण केवळ त्यात किती प्रोटॉन आहेत यावर अवलंबून असते. परंतु, आधीच सूचित केल्याप्रमाणे, अणू विद्युतदृष्ट्या तटस्थ आहे, त्याच्या केंद्रकामध्ये भोवती फिरणाऱ्या प्रोटॉनची संख्या समान असावी. कर्नल. प्रोटॉनची संख्या नियतकालिक सारणीतील घटकाच्या अणुसंख्येद्वारे निर्धारित केली जाते.

अनेक घटकांचा विचार करा. उदाहरणार्थ, सुप्रसिद्ध आणि महत्वाचा ऑक्सिजन "सेल" क्रमांक 8 मध्ये आहे. म्हणून, त्याच्या केंद्रकामध्ये 8 प्रोटॉन असतात आणि चार्ज कर्नल+8 असेल. लोहाने "सेल" क्रमांक 26 व्यापला आहे आणि त्यानुसार, शुल्क आहे कर्नल+२६. आणि धातू - अनुक्रमांक 79 सह - तंतोतंत समान शुल्क असेल कर्नल(७९), + चिन्हासह. त्यानुसार, ऑक्सिजनच्या अणूमध्ये 8 इलेक्ट्रॉन असतात, एका अणूमध्ये 26 असतात आणि सोन्याच्या अणूमध्ये 79 असतात.

विषयावरील व्हिडिओ

IN सामान्य परिस्थितीअणू विद्युतदृष्ट्या तटस्थ आहे. या प्रकरणात, अणूचे केंद्रक, ज्यामध्ये प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन असतात, सकारात्मक असतात आणि इलेक्ट्रॉन नकारात्मक शुल्क घेतात. जेव्हा इलेक्ट्रॉनची जास्त किंवा कमतरता असते तेव्हा अणू आयनमध्ये बदलतो.

सूचना

रासायनिक संयुगे निसर्गात आण्विक किंवा आयनिक असू शकतात. रेणू देखील विद्युतदृष्ट्या तटस्थ असतात आणि आयन काही चार्ज घेतात. अशा प्रकारे, अमोनिया रेणू NH3 तटस्थ आहे, परंतु अमोनियम आयन NH4+ सकारात्मक चार्ज आहे. अमोनिया रेणूमधील बंध एक्सचेंज प्रकारानुसार तयार होतात. चौथा हायड्रोजन अणू दाता-स्वीकारकर्त्या यंत्रणेद्वारे जोडला जातो, हे देखील एक सहसंयोजक बंध आहे. जेव्हा अमोनिया ऍसिड सोल्यूशनसह प्रतिक्रिया देते तेव्हा अमोनियम तयार होतो.

हे समजून घेणे महत्त्वाचे आहे की घटकाच्या केंद्रकाचा चार्ज रासायनिक परिवर्तनांवर अवलंबून नाही. तुम्ही कितीही इलेक्ट्रॉन जोडले किंवा काढून घेतले तरी केंद्रकावरील चार्ज सारखाच राहील. उदाहरणार्थ, एक O अणू, एक O- anion आणि O+ cation +8 च्या समान अणुभाराने दर्शविले जाते. या प्रकरणात, अणूमध्ये 8 इलेक्ट्रॉन आहेत, आयन 9 आणि केशन 7. न्यूक्लियस स्वतः केवळ आण्विक परिवर्तनाद्वारे बदलले जाऊ शकते.

आण्विक अभिक्रियाचा सर्वात सामान्य प्रकार म्हणजे किरणोत्सर्गी क्षय, जो नैसर्गिक वातावरणात होऊ शकतो. अशा क्षय होत असलेल्या घटकांचे अणू वस्तुमान चौरस कंसात बंद केलेले असते. याचा अर्थ वस्तुमान संख्या स्थिर नसते आणि कालांतराने बदलते.

घटकांच्या आवर्त सारणीमध्ये D.I. मेंडेलीव्ह सिल्व्हरमध्ये अनुक्रमांक 47 आणि पदनाम "एजी" (अर्जेंटम) आहे. या धातूचे नाव कदाचित लॅटिन “आर्गोस” वरून आले आहे, ज्याचा अर्थ “पांढरा”, “चमकणारा” आहे.

सूचना

4थ्या सहस्राब्दी BC मध्ये मानवजातीला चांदीची ओळख होती. IN प्राचीन इजिप्तत्याला "पांढरे सोने" असेही म्हटले जात असे. ही धातू निसर्गात मूळ स्वरूपात आणि संयुगांच्या स्वरूपात आढळते, उदाहरणार्थ, सल्फाइड. सिल्व्हर नगेट्स जड असतात आणि त्यात सोने, पारा, तांबे, प्लॅटिनम, अँटिमनी आणि बिस्मथची अशुद्धता असते.

चांदीचे रासायनिक गुणधर्म.

चांदी संक्रमण धातूंच्या गटाशी संबंधित आहे आणि त्यात धातूंचे सर्व गुणधर्म आहेत. तथापि, चांदीची क्रिया कमी आहे - धातूंच्या इलेक्ट्रोकेमिकल व्होल्टेज मालिकेत ते हायड्रोजनच्या उजवीकडे, जवळजवळ अगदी शेवटी स्थित आहे. यौगिकांमध्ये, चांदी बहुतेकदा +1 ची ऑक्सिडेशन स्थिती दर्शवते.

सामान्य परिस्थितीत, चांदी ऑक्सिजन, हायड्रोजन, नायट्रोजन, कार्बन, सिलिकॉन यांच्याशी प्रतिक्रिया देत नाही, परंतु सल्फरशी संवाद साधून सिल्व्हर सल्फाइड तयार करते: 2Ag+S=Ag2S. गरम झाल्यावर, चांदी हॅलोजनशी संवाद साधते: 2Ag+Cl2=2AgCl↓.

विरघळणारे सिल्व्हर नायट्रेट AgNO3 हे द्रावणातील हॅलाइड आयनचे गुणात्मक निर्धारण करण्यासाठी वापरले जाते – (Cl-), (Br-), (I-): (Ag+)+(Hal-)=AgHal↓. उदाहरणार्थ, क्लोरीन आयनांशी संवाद साधताना, चांदी एक अघुलनशील पांढरा अवक्षेप AgCl↓ देते.

का चांदीची उत्पादनेहवेत अंधार?

चांदीच्या उत्पादनांच्या हळूहळू घट होण्याचे कारण हे स्पष्ट केले आहे की चांदी हवेतील हायड्रोजन सल्फाइडसह प्रतिक्रिया देते. परिणामी, धातूच्या पृष्ठभागावर Ag2S फिल्म तयार होते: 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O.

न्यूक्लियर चार्ज () D.I टेबलमधील रासायनिक घटकाचे स्थान निर्धारित करते. मेंडेलीव्ह. Z संख्या ही न्यूक्लियसमधील प्रोटॉनची संख्या आहे. Cl हा प्रोटॉनचा चार्ज आहे, जो इलेक्ट्रॉनच्या चार्जच्या परिमाणात समान असतो.

आपण पुन्हा एकदा यावर जोर देऊ या की न्यूक्लियसचा चार्ज सकारात्मक प्राथमिक शुल्कांची संख्या निर्धारित करतो, ज्याचे वाहक प्रोटॉन आहेत. आणि अणू ही एक सामान्यतः तटस्थ प्रणाली असल्यामुळे, न्यूक्लियसचा चार्ज देखील अणूमधील इलेक्ट्रॉनची संख्या निर्धारित करतो. आणि आम्हाला आठवते की इलेक्ट्रॉनमध्ये ऋणात्मक प्राथमिक शुल्क असते. अणूमधील इलेक्ट्रॉन्स त्यांच्या संख्येनुसार ऊर्जा शेल आणि सबशेल्समध्ये वितरीत केले जातात म्हणून, न्यूक्लियसच्या चार्जचा त्यांच्या राज्यांमधील इलेक्ट्रॉनच्या वितरणावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो. अणूचे रासायनिक गुणधर्म शेवटच्या ऊर्जा स्तरावरील इलेक्ट्रॉनच्या संख्येवर अवलंबून असतात. असे दिसून आले की न्यूक्लियसचा चार्ज पदार्थाचे रासायनिक गुणधर्म ठरवतो.

सध्या, विविध रासायनिक घटक खालीलप्रमाणे नियुक्त करण्याची प्रथा आहे: जेथे X हे आवर्त सारणीतील रासायनिक घटकाचे प्रतीक आहे, जे शुल्काशी संबंधित आहे.

जे मूलद्रव्ये समान आहेत परंतु भिन्न अणु वस्तुमान (A) (याचा अर्थ असा की केंद्रकात समान संख्याप्रोटॉन, पण विविध प्रमाणातन्यूट्रॉन) यांना समस्थानिक म्हणतात. अशा प्रकारे, हायड्रोजनमध्ये दोन समस्थानिक आहेत: 1 1 एच-हायड्रोजन; 2 1 एच-ड्यूटेरियम; 3 1 एच-ट्रिटियम

स्थिर आणि अस्थिर समस्थानिक आहेत.

समान वस्तुमान असलेल्या परंतु भिन्न शुल्क असलेल्या केंद्रकांना आयसोबार म्हणतात. Isobars मुख्यत्वे जड केंद्रकांमध्ये आणि जोड्या किंवा ट्रायड्समध्ये आढळतात. उदाहरणार्थ, आणि.

1913 मध्ये अप्रत्यक्षपणे आण्विक चार्ज मोजणारे मोसेले पहिले होते. त्यांनी वैशिष्ट्यपूर्ण क्ष-किरण किरणोत्सर्गाची वारंवारता () आणि आण्विक चार्ज (Z) यांच्यात संबंध स्थापित केला:

जेथे C आणि B हे रेडिएशनच्या विचारात घेतलेल्या मालिकेसाठी मूलद्रव्यापासून स्वतंत्र असतात.

1920 मध्ये चॅडविकने हेलियम अणू न्यूक्लीयच्या मेटल फिल्म्सवरील विखुरण्याचा अभ्यास करताना अणुभार थेट निर्धारित केला होता.

कर्नल रचना

हायड्रोजन अणूच्या न्यूक्लियसला प्रोटॉन म्हणतात. प्रोटॉन वस्तुमान समान आहे:

न्यूक्लियस प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन (एकत्र न्यूक्लिओन्स म्हणतात) बनलेले आहे. 1932 मध्ये न्यूट्रॉनचा शोध लागला. न्यूट्रॉनचे वस्तुमान प्रोटॉनच्या वस्तुमानाच्या अगदी जवळ असते. न्यूट्रॉनला विद्युत चार्ज नसतो.

न्यूक्लियसमधील प्रोटॉन (Z) आणि न्यूट्रॉन (N) च्या संख्येच्या बेरीजला वस्तुमान संख्या A म्हणतात:

न्यूट्रॉन आणि प्रोटॉनचे वस्तुमान अगदी जवळ असल्याने, त्यातील प्रत्येक वस्तुमान जवळजवळ एका अणु एककाइतके आहे. अणूमधील इलेक्ट्रॉनचे वस्तुमान न्यूक्लियसच्या वस्तुमानापेक्षा खूपच कमी असते, म्हणून असे मानले जाते की अणूच्या वस्तुमानाची संख्या ही मूलद्रव्याच्या सापेक्ष अणू वस्तुमानाच्या जवळपास समान असते, जर जवळच्या पूर्ण संख्येपर्यंत गोलाकार असेल.

समस्या सोडवण्याची उदाहरणे

उदाहरण १

व्यायाम करा न्यूक्लियस अतिशय स्थिर प्रणाली आहेत, म्हणून, प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन काही शक्तीने न्यूक्लियसच्या आत धरले पाहिजेत. या शक्तींबद्दल तुम्ही काय सांगाल?
उपाय हे ताबडतोब लक्षात घेतले जाऊ शकते की न्यूक्लिओन्स बांधणारे बल गुरुत्वाकर्षण नसतात, जे खूप कमकुवत असतात. न्यूक्लियसची स्थिरता इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शक्तींच्या उपस्थितीद्वारे स्पष्ट केली जाऊ शकत नाही, कारण प्रोटॉन दरम्यान, समान चिन्हाचे शुल्क वाहून नेणारे कण म्हणून, केवळ विद्युत प्रतिकर्षण असू शकते. न्यूट्रॉन हे विद्युतदृष्ट्या तटस्थ कण आहेत.

न्यूक्लिओन्स दरम्यान कार्य करा विशेष प्रकारअणु शक्ती म्हणतात. ही शक्ती विद्युत शक्तींपेक्षा जवळजवळ 100 पट अधिक मजबूत आहेत. आण्विक शक्तीनिसर्गातील सर्व ज्ञात शक्तींपैकी सर्वात शक्तिशाली. न्यूक्लियसमधील कणांच्या परस्परसंवादाला मजबूत म्हणतात.

आण्विक शक्तींचे पुढील वैशिष्ट्य म्हणजे ते कमी पल्ल्याच्या असतात. न्यूक्लियर फोर्स केवळ सेमीच्या क्रमाच्या अंतरावर, म्हणजेच केंद्रकाच्या आकाराच्या अंतरावर लक्षात येऊ शकतात.

उदाहरण २

व्यायाम करा हेलियम अणूचे केंद्रक, हेड-ऑन टक्कराएवढी गतीज उर्जा असलेले, लीड अणूच्या स्थिर केंद्रकापर्यंत पोहोचू शकतील असे किमान अंतर किती आहे?
उपाय चला एक रेखाचित्र बनवूया.

हेलियम अणू ( - कण) च्या न्यूक्लियसच्या इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्डमध्ये हालचालीचा विचार करूया, ज्यामुळे लीड अणूचे स्थिर केंद्रक तयार होते. - कण लीड अणूच्या न्यूक्लियसकडे वेगाने शून्यापर्यंत कमी होतो, कारण तिरस्करणीय शक्ती समान चार्ज केलेल्या कणांमध्ये कार्य करतात. कणाच्या ताब्यात असलेली गतिज ऊर्जा कण आणि क्षेत्र () यांच्यातील परस्परसंवादाच्या संभाव्य उर्जेमध्ये बदलेल, ज्यामुळे लीड अणूचे केंद्रक तयार होते:

इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्डमधील कणाची संभाव्य ऊर्जा आम्ही याप्रमाणे व्यक्त करतो:

हेलियम अणूच्या न्यूक्लियसचा चार्ज कुठे आहे; - तणाव इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्ड, जे लीड अणूचे केंद्रक तयार करते.

(2.1) - (2.3) कडून आम्ही प्राप्त करतो: