原子の電荷 | 電気 – 磁気

原子内の電荷について

原子内の電荷は、陽子と電子によって運ばれます。原子は、電気的に荷電した粒子を放出することなく分割できる普通物質の最小構成要素として定義されます。原子は、正の電荷を持つ核に囲まれた負の電荷を持つ電子で構成されており、全体として電気的に中性です。原子内の電子は、電磁力によって核内の陽子に引き付けられます。この力は、電子を小さな核を取り囲む静電ポテンシャル井戸内に束縛し、電子が逃げるためには外部からのエネルギーが必要です。銅の中性原子内の電子の数は29です。各電子は、正の核電荷とその他の(Z – 1)負の電子によって生成される電場の影響を受けます。

電気とは何か

電気は、「単純な材料やデバイスを通じた電子の流れ」または「電子を動かす力」と定義されます。科学者は、電気は電子と陽子と呼ばれる非常に小さな粒子によって生産されると考えています。これらの粒子は目に見えませんが、原子内に存在する亜原子粒子です。それらがどのように存在するかを理解するには、まず原子の構造を理解する必要があります。物理世界は、さまざまな亜原子または基本粒子の組み合わせで構成されています。これらは、物質の最小の構成要素です。

原子の構造

原子は、正の電荷を持つ核に囲まれた負の電荷を持つ電子で構成されており、全体として電気的に中性です。陽子は、電子の電荷と等しい大きさの単位正電荷を運びます。中性子は陽子よりもわずかに重く、その名の通り電気的に中性です。電子(記号e)は、物質を構成する基本粒子の一つで、負の電荷(-1e)を持ちますが、ほぼ質量がないにもかかわらず、原子の大きさのほとんどを占めます。その静止質量は9.109 × 10-31 kg(510.998 keV/c2)で、陽子の約1/1836です。電子は電子雲、つまり原子の核を取り巻く領域に位置しています。

電子雲モデル

電子雲モデルは、小さくて質量の大きい核に、迅速に動く電子の雲に囲まれた原子のモデルです。電子雲モデルは、特定の時間における電子の正確な位置を知ることはできないが、電子が特定の領域に存在する可能性が高いと言います。不確定性原理のため、電子の位置を記述する確率のゾーンを定義します。

電荷が原子に与える影響

原子の化学的性質は、プロトンの数、実際には電子の数と配置によって決まります。これらの電子の配置は、量子力学の原理に従います。各元素の電子殻、特に最外殻の電子の数は、その化学結合行動を決定する主要な要因です。

電荷を持つ原子内の粒子

原子は、正の電荷を持つ核に囲まれた負の電荷を持つ電子で構成されており、全体として電気的に中性です。原子核は、正の電荷を持つ陽子と中性の中性子で構成されています。

陽子と電子が引き付け合う理由

原子内の電子は、電磁力によって核内の陽子に引き付けられます。この力は、電子を小さな核を取り囲む静電ポテンシャル井戸内に束縛し、電子が逃げるためには外部からのエネルギーが必要です。時には、原子が一つ以上の電子を失うか、余分な電子を得ることがあり、その場合、原子は正または負の正味の電荷を持ち、イオンと呼ばれます。

Electric Charges in Atoms

 

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