Exemple de particules subatomiques

Chimie / by admin / July 04, 2021

le Particules subatomiques ils sont minuscules unités qui composent l'atome. Les plus importants sont au nombre de trois: le Proton et le Neutron formant le noyau atomique, et le Électron, en orbite autour de ce dernier.

La matière, tout ce qui englobe un site dans l'espace, est constituée d'unités fondamentales appelées Atomes. Le nombre d'atomes différents qui existent est le nombre de Éléments chimiques sur le tableau périodique.

Différentes combinaisons d'Atomes constituent tout ce que nous savons; Ces combinaisons font l'objet d'études à la fois, la Chimie inorganique et la Chimie organique.

Mais il est également exploré à l'intérieur des atomes, qui coïncident en ayant une structure de base, composée de particules inférieures appelées noyau atomique et électrons.

le Noyau atomique Il est composé de deux types de particules différents: Protons et Neutrons.

Les Les protons portent une charge électrique positive (+) et les Les neutrons sont gratuits. Les Électrons porteurs d'une charge négative (-)

instagram story viewer

Ils interagissent avec la charge des protons, et un phénomène d'attraction est généré qui maintient l'atome dans un certain état d'énergie.

Un atome est dit stable lorsque les charges positives et négatives s'annulent complètement.

Électron

L'air à pression ordinaire conduit très mal le courant électrique. Mais l'air raréfié, tel qu'il existe dans un tube à décharge sous vide, conduit le courant sous la forme d'un faisceau de particules appelé rayons cathodiques. En 1879, Sir William Crookes a prouvé que les particules portaient une charge électrique.

En 1895, Jean Perrin a pu vérifier que la charge est négative; et les particules ont reçu le nom d'électrons. La même année, étudiant la déviation des rayons dans un champ électrique, Sir J. J. Thompson a déterminé la valeur de la charge spécifique, qui est le rapport entre la charge de l'électron (e) et la masse (m) de l'électron.

A partir de la valeur 1,7592 * 10⁸ Coulombs/gramme de "e/m" et la valeur de "e" (1.602 * 10^-19 Coulombs), d'abord déterminé par R. À. Millikan en 1917, la masse de l'électron a été calculée, soit 1/1838 de la masse de l'atome d'hydrogène.

Charge électronique = 1,602 * 10^-19 Coulombs

Masse de l'électron = 1/1838 de la masse de l'atome d'hydrogène

Les premières déterminations de la charge de l'électron ont été faites par Townsend (1897), J. J. Thomson et par H. À. Wilson (1903), ce dernier utilisant la caméra de C. T. R. Wilson (1897) pour produire des brumes, un dispositif largement utilisé dans l'étude de la structure atomique.

Les électrons se trouvent dans la partie externe de l'atome, décrivant un mouvement autour du noyau, tout comme les planètes autour du Soleil. Le nombre d'électrons autour du noyau est ce qui indique de quel élément chimique il s'agit.

Par exemple, s'il n'y a qu'un seul électron dans l'atome, l'élément est l'hydrogène. S'il y a 23 électrons, c'est du Sodium. S'il y a 80 électrons, l'Élément est Mercure.

Électrons en orbite autour du noyau atomique

Proton

Lorsqu'un courant électrique traverse un tube à vide dans lequel un disque perforé agit comme un Cathode (électrode négative), les Rayons Cathode (électrons) sont dirigés vers l'Anode (électrode positif); mais des particules chargées positivement apparaissent de l'autre côté de la cathode et peuvent être déviées par un puissant champ magnétique.

La charge de ces particules, bien que positive, est toujours égale ou multiple de celle de l'électron. La masse d'une particule chargée positivement varie selon la nature du gaz renfermé dans le tube; en général elle est égale à celle de l'atome de gaz. Les faisceaux de ces particules sont appelés Rayons Positifs.

Si le tube contient de l'hydrogène, chaque particule positive a approximativement la masse d'un atome d'hydrogène et sa charge est égale en grandeur à celle de l'électron. L'atome d'hydrogène est le plus léger et le plus simple de tous les atomes, et les particules de rayons positifs qu'on en tire sont les plus légères et les plus simples de toutes les particules positives.

Charge de protons = 1,602 * 10^-19 Coulombs

Masse du proton = Masse de l'atome d'hydrogène

Rutherford a découvert que cette même particule positive est fréquemment produite en bombardant différents éléments avec des rayons émis par le radium. Il a appelé cette particule positive plus simple Proton, et a tiré la conclusion qu'il est un constituant de l'atome.

Neutrons

Aujourd'hui, il est communément admis qu'un atome est composé d'un petit noyau avec des charges électriques positives égales en nombre au nombre atomique (nombre d'électrons en orbite autour du noyau) au centre ou très proche de celui-ci, de l'espace disponible pour l'ensemble de l'atome et des électrons négatifs dans la partie externe dudit espace.

Le nombre d'électrons coïncide avec le nombre de charges positives dans le noyau. A l'exception de l'atome d'hydrogène, la masse de l'atome s'explique par le fait que le noyau contient non seulement des protons, mais un certain nombre de particules neutres, qui Ils étaient d'abord considérés comme des protons neutralisés (chacun combiné avec un électron), mais aujourd'hui ils sont reconnus comme des unités fondamentales de la matière avec une masse, nommé Neutrons.

Autres particules subatomiques

Outre les électrons, les protons et les neutrons, d'autres particules considérées également comme constituants des atomes sont actuellement connues: ce sont les Positron, les Méson ou Mesotrón et le Neutrino.

Les Positrons ont été découverts par Carl Anderson (1932) dans l'interaction des rayons cosmiques (rayonnement qui atteint la Terre depuis l'Espace) avec la matière, et dans certains processus de radioactivité artificiel. Les positons sont identiques aux électrons, seule leur charge est positive au lieu de négative. Leur existence en tant que particules libres est extrêmement petite, inférieure à un millionième de seconde.

Les Mésons Ils ont également été découverts par Carl Anderson en collaboration avec Seth Neddermeyer (1936) par l'action des Rayons Cosmiques avec la matière. Ils ont une masse, elle semble non constante et approximativement égale au dixième de celle du proton, et une charge électrique positive ou négative. Ils ont une durée de vie très courte et sont censés se décomposer en neutrinos plus des électrons ou des positons. La tentative d'obtenir artificiellement des mésons en laboratoire, avec l'utilisation d'accélérateurs d'ions et électrons (cyclotron, bêtatron, synchrotron, etc.) qui fournissent ces énormes énergies, a été atteint en 1948.

Les Neutrinos Ce sont des particules de masse égale à celle des électrons et des positons, mais sans charge électrique. Son existence a été supposée par Fermi en 1925 pour expliquer certains calculs énergétiques dans l'émission de particules bêta par les substances radioactives. Bien que de nouvelles expériences s'expliquent parfaitement par l'existence de neutrinos, aucune preuve concluante n'en a été trouvée.