protonin massa
protoni on yksi subatomisista hiukkasista, joita esiintyy kaikissa elollisissa olioissa. Lisäksi se on yksi kaikkien maailmankaikkeudessa olevien atomien rakennuspalikoista. Tässä aiheessa käsitellään eri asioita, jotka liittyvät protoneihin, erityisesti protonin massaan.
mikä on atomi?
atomi on atomihiukkanen, joka muodostaa koko maailmankaikkeuden. Lisäksi atomi on alkuaineen pienin hiukkanen.
merkittävintä on, että atomi koostuu kolmesta hiukkasesta, neutronista, protonista ja elektronista. Kaikilla näillä elementeillä on erilaiset ominaisuudet, koko ja massa. Keskustelkaamme näistä seikoista lyhyesti.
mikä on neutroni?
neutroni on atomin keskeinen subatominen hiukkanen. Lisäksi voimme löytää sen atomin ytimestä. Lisäksi neutroni ei sisällä mitään varausta ei ole positiivinen eikä negatiivinen.
mikä on elektroni?
elektroni on atomin ydintä kiertävä subatominen hiukkanen. Lisäksi se sisältää negatiivisen varauksen. Huomattavinta on, että ne ovat luonnossa vapaassa tilassa.
mikä on protoni?
protoni on atomin ytimessä oleva subatominen hiukkanen. Lisäksi protonilla on positiivinen varaus. Mikä on atomimassa ja miten mitataan protonin atomimassa? Atomimassa tarkoittaa subatomisten hiukkasten (elektronin, neutronin ja protonin) painoa.
tutustu tarkemmin atomeihin ja molekyyleihin täällä.
tapoja laskea protonin massa
on kolme tapaa löytää protonin massa. Lisäksi kaikissa näissä menetelmissä käytetään erilaisia lähestymistapoja kappaleen atomimassan löytämiseksi. Nämä kolme menetelmää ovat:
- laskutoimitus teoriasta
- atomien moolimassalla
- varaus/massavertailu elektronilla
huomionarvoisin, laskutoimitus teoriassa on realistista vain alan asiantuntijoille.
laskutoimitus teoriasta
tässä menetelmässä johdamme protonin massan kvantti-ja suhteellisuusteoriasta. Protoneilla on sisäinen rakenne: kolme vetovoimaa (kvarkkeja), jotka pitivät yhtä vetovoimien (gluonien) kanssa.
naiivien normien mukaan ne antaisivat kullekin kvarkille noin 1/3 protonin massasta. Todellisuudessa kvarkin massa ei kuitenkaan ole 95-98% protonin massasta.
todellisuudessa suurin osa protonin massasta on peräisin kvarkkien välisestä vuorovaikutusenergiasta. Jos et ymmärrä tätä lausetta, he muistavat E = mc2.
atomien moolimassa
vetyatomissa yksi mooli painaa yhtä kuin 6.022e23, aivan kuten yksi tusina on 12 ja yksi pari on kaksi. Annetulla vetyatomilla yksi mooli atomia painaa 1,0079 g. ja jokainen mooli protonia yhdessä vetyatomissa painaa 1,0079 g.
lisäksi yksi mooli vastaa 6,022e23 yksikköä, ja tiedämme, että protoni painaa 1,0079 g.sitten jakamalla protonin paino mooliluvulla saamme (1,0079/ 6. 022e23) protonin massa: 1,6737 e-24 g.
Huom: atomissa on elektroni tasapainottamassa protonivarausta. Voimme myös tehdä tämän kokeen millä tahansa jaksollisen järjestelmän elementillä.
varaus/massavertailu elektronilla
tämä menetelmä mittaa atomin mutkaa astuttaessa standardoituihin magneetti-tai sähkökenttiin. Lisäksi taivutussuure ilmaisee protonin massaa vertaamalla sitä elektronin massaan.
huomionarvoisinta on, että kokeen idea on samankaltainen kuin vierivän pallon liikkeen indusoiminen. Lisäksi vakiovoima (mekaaninen voima) kääntää raskaan protonin aina vähäisessä määrin suoraliikkeestä.
päinvastoin, pieni elektronipallo taipuu vielä enemmän.
Ratkaistu kysymys sinulle
kysymys. Mikä on protonin atomimassa?