О строении вещества простым языком - Сергей Валериевич Гермаковский

Скачать книгу

масс можно рассчитать с помощью формулы:

      ,

      где – дефект масс;

      – количество протонов;

      – масса протона;

      – количество нейтронов;

      – масса нейтрона;

      – реальная масса ядра.

      и есть разница масс ядра атома и суммы образующих его частиц.

      Куда исчезает недостающая масса? Никуда. Миром правят несколько фундаментальных законов. Два из них – закон сохранения массы и закон сохранения энергии.

      Масса и энергия связаны соотношением:

      ,

      где – энергия;

      – масса;

      – скорость света, 300 000 000 м/с.

      Недостающая масса никуда не исчезает, а переходит в энергию. Протоны и нейтроны связаны между собой энергией связи ядра.

      Энергия связи ядра – энергия, необходимая, чтобы разрушить ядро атома и разделить его на отдельные частицы.

      Чтобы частицы удерживались вместе нужна энергия. Энергия ниоткуда не берется и никуда не исчезает. Чтобы появилась энергия, нужно отдать часть массы. Именно в энергию связи ядра и переходит та часть массы. Дефект масс – мера энергии связи ядра, поэтому энергию связи можно найти по формуле:

      .

      Дефект масс провялятся не только внутри атомного ядра, но и в других система, где объекты связаны между собой какой-то силой, то есть везде. Большинство систем настолько велики, что дефект масс не ощутим, но ядро атома – очень маленькая частица. Именно из-за микроскопичности ядер, дефект масс оказывает существенное влияние на его массу.

      Изотопы

      Количество протонов определяет заряд атома. Заряд атома определяет каким химическим элементом будет этот атом.

      Количество электронов равно количеству протонов. Равное количество этих частиц компенсирует их заряд до нуля, поэтому атом электронейтрален.

      Количество нейтронов не влияет на заряд, а только придает атому дополнительную массу. Если меняется количество нейтронов, то заряд атома все равно остается нейтральным. Поскольку изменение количества нейтронов не повлияет на заряд ядра, этот атом останется тем же химическим элементом. Отличатся будет только масса этих атомов. Такие атомы называют изотопами.

      Изотопы – разновидности атомов одного химического элемента, имеющих одинаковое количество протонов и электронов, но разное количество нейтронов.

      Почти все химические элементы имеют изотопы и существуют как смесь этих изотопов с разными долями.

      Изотопы атома водорода

      Самый распространенный в природе изотоп водорода – протий (1Н). Его доля – 99,984%. Он состоит из 1 протона и 1 электрона. Нейтронов в его составе нет. Из всех изветных атомов, Протий – самый легкий и простой по строению. Он стабилен и не радиоактивен.

      Протий – изотоп водорода, входящий в состав питьевой воды – Н2О. Питьевая вода – жидкость без цвета, вкуса и запаха. Вода входит в состав живых организмов и необходима для их существования.

      Второй изотоп водорода – дейтерий (2Н или

Скачать книгу