atom.物質を構成する最も基本的な粒子。
| 原子核 | nucleus |
| 陽子 | proton |
| 中性子 | neutron |
| 電子 | electron |
構造について
1904年に日本の長岡半太郎が電子構造のモデルを提唱。 「原子は中心に正の電気を帯びた核をもち、そのまわりを電子がまわっている」
1911年にイギリスのラザフォードが金箔にα線を照射する実験を行い、原子核の存在を確かなものにした。 金箔にα線を照射すると原子核に衝突すると散乱するが、衝突しない場合は素通りする。
原子が他の原子と結合する際に出せる手の数。原子により決まっている。 水素または塩素の原子価を1として、これを基準に決めていく。
原子価は電子の数で決まり、不対電子の数と等しくなる。 第3周期以降の元素ではd軌道電子の関係で相手により原子価が変わるようになる。
主な元素の原子価
Nucleus. 原子の中心にある核となる部分。
陽子と中性子で構成。正の電荷をもつ。 イギリスのラザフォードが発見。
陽子と中性子は核力とよばれる強い力で結合している。 陽子どうしは反発するが中性子が混入すると反発力が弱まりその結果原子核を維持できる。 原子核の維持には陽子数に見合った数の中性子が必要。 原子番号84以上の大きな原子核は不安定なものが多い。
atomic number. 原子核内の陽子または電子の数のこと。記号はZ。
neutron. 原子核を構成する粒子。電気は帯びておらず中性。 質量は陽子とほぼ同じ。クォーク構造はudd。スピンは1/2。
1932年にイギリスのチャドウィックがヘリウム原子(α線)の構成粒子の一つとして発見。
軽い元素では陽子と中性子の数はほぼ同じだが、重い元素では中性子のほうが多くなる。
同じ原子でも中性子の数が違う場合があり、同位体と呼ばれる。
電荷をもたないため核の中に入りやすく容易に核反応を起こす。
isotope.同位元素。
原子番号が同じだが中性子数が違うため質量の異なる原子どうしのこと。 化学的性質はほぼ一定。 同位体の存在比は多くの元素で決まっていて一定。
allotrope. 同じ元素でできているが性質と構造が異なる物質。
例
原子についての最初の現代的モデル。 デンマークのボーアが1913年に提出。
原子核から一定の距離にある軌道にだけ電子が存在するとしている。 この距離は原子により異なる。この軌道はボーア軌道と呼ばれる。
電子が低い軌道から高い軌道に移動するにはエネルギーが必要。 逆の場合はエネルギーを捨てる必要がある。
物体の発光は電子が高い軌道から低い軌道に移動した場合に起こる。
proton. 原子核を構成する粒子。正の電気を帯びている。 素粒子ではバリオンに属する。電気の量は電子と同じ(電気素量)。
原子番号は原子中の陽子の数をあらわす。 原子の性質は陽子の数で決まる。
1889年にドイツのゴルトシュタインが陽極線を発見、その後陽子も発見した。
原子、分子等が基底状態と比べてエネルギーを余分に持った状態。 光、放射線、熱等により与えられる。 余分なエネルギーは外界に放出され、系は基底状態に戻る。 炎色反応も励起による反応。