质子

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质子质子(proton)是一种带 1.6 ×10-19 库仑(C)正电荷的亚原子粒子,直径约 1.6~1.7×10−15 m ,质量是938百万电子伏特/c²(MeV/c²),即1.672621637(83)×10-27千克,大约是电子质量的1836.5倍(电子的质量为9.10938215(45)×10-31千克),质子比中子稍轻(中子的质量为1.674927211(84)×10-27千克)。

质子属于重子类,由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下构成。

原子核中质子数目决定其化学性质和它属于何种化学元素。

中文名质子外文名proton所属粒子类型复合粒子所属学科物理发现时间1918年发现人欧内斯特·卢瑟福目录1基本性质2历史3发现4应用5稳态6反质子7中子态的形成8酸碱质子理论9质子守恒1基本性质相对质量1.007电荷+1 元电荷(+ 1.60217733 ×10-19库仑)粒子自旋1/2粒子磁矩2.7928 单位核磁子作用力引力、电磁力、弱核力、强核力半衰期最短为1035年(可视为稳定)组成两个上夸克、一个下夸克质子数=原子序数(就是元素序号)=核外电子数,中子数=质量数-质子数[1]1.氧元素是第二周期的元素,所以氧原子只有2个电子层内从层2个,外层6个,共8个电子;而氧原子的质子数也是8个。

符合核外电子数=质子数,所以氧原子本身是电中性的,不带电荷[1] 。

事实上所有的原子都是电中性的,都符合【质子数】=【原子序数】=【核电荷数】=【核外电子数】[1]2.每种物质中的原子的核外电子数一定是等于该原子的质子数,但是这并不是说这种结构是稳定的结构,这只是元素原子的一个特性。

比如Na原子就非常不稳定,很容易失去一个电子变成Na+,带一个正电荷,达到稳定结构。

注意此时带电荷是因为变成了离子。

对于未失去电子的Na原子来说,还是符合核外电子数=质子数[1]2历史英国物理学家欧内斯特·卢瑟福被公认为质子的发现人。

中考化学质子知识点总结

中考化学质子知识点总结

中考化学质子知识点总结一、质子的基本概念1. 质子的发现质子是由英国物理学家E·R·卢瑟福发现的。

他们发现了一种带正电荷的核粒子,也就是质子。

质子的发现揭开了原子内部结构的面纱,为原子核物理学的诞生打下了基础。

2. 质子的性质质子是原子核的组成部分,它的质量和电荷分别为1.6726×10^-27 kg和1.602×10^-19 C。

质子半径大约为1.2×10^-15 m。

由于质子中含有三个夸克,因此具有三个困结具有强相互作用力。

3. 质子的构成质子由两个夸克(uu)和一个反夸克(d)构成。

其中两个夸克之间通过强相互作用力相互束缚,而质子的正电荷则来源于两个夸克的正电荷。

二、质子在化学中的应用1. 质子的角色在化学中,质子在原子核中扮演着重要的角色。

它与中子一起构成原子核的核子,决定了原子的质量和核电荷数。

原子核内的质子数量决定了元素的化学性质和比例。

2. 质子数目的重要性原子核中质子的数目决定了元素的化学性质。

元素的质子数目不同,其化学性质也不同。

这也是为什么元素周期表中元素按质子数目依次排列的原因。

三、质子的特殊应用1. 质子在医学中的应用质子在医学中有着特殊的应用。

质子治疗是一种直接用质子对肿瘤细胞进行精确的放射治疗的方法。

与传统的X射线治疗相比,质子治疗有更高的精确性和更少的副作用,被广泛应用于肿瘤治疗。

2. 质子在核物理实验中的应用质子在核物理实验中有着广泛的应用。

例如,在重离子碰撞实验中,质子能够提供高能量的撞击,研究物质的基本结构和相互作用规律。

这些实验有助于揭示物质内部结构的奥秘,为人类科学技术的发展提供了重要的理论和技术支持。

四、结语质子作为原子核中的重要组成部分,在化学中发挥着重要的作用。

认识质子的性质和特点,不仅有助于我们理解原子核的结构和性质,还有助于我们更好地理解化学现象和化学规律。

同时,质子在医学、核物理等领域也有着重要的应用价值。

化学中质子的概念

化学中质子的概念

化学中质子的概念
质子是化学中一种重要的组成部分,是阳离子,由一个取代电子而形成的正电荷的原子核或原子核组成的离子。

它们通常是氢原子的核,中心含有PDF的恒定的正电荷。

它们与原子核结合,形成了多种不同的原子,其中每种原子都有自己独特的性能。

当一个原子吸收电子时,就会产生一个质子,由于它们取代了一个负电荷,而使得原子核上带有正电荷。

在氢原子中,一个质子就是一个电子的核,这个核上有一个正电荷。

质子的数目会影响一种元素的化学性质。

质子也会参与复杂的电子结构,与其他原子形成化合物。

它们也可以参与气体反应,使其中的原子交换电子,降低一些化合物的稳定性,以及物质交换。

此外,质子也可以被用来缓解化学反应,生成非价键态的自由基。

自由基是不能具备反应均衡状态的化合物,它们可能在一个反应中,高度不稳定;另一个反应中,它们可能有高度稳定性。

它们也可能在/*一个反应过程中*/形成新的分子。

质子的一个重要作用是用来衡量物质的电荷平衡。

在实验室研究中,科学家们采用了电感耦合等离子体质谱来分析由离子质子形成的结构。

这些测试通常会使用电子衍射或电偶极子分析仪,来分析物质中质子的分布情况,同时也能够衡量质子的数量。

总的来说,质子是一种离子,它们可以帮助科学家们探索和研究不同的力学和电荷平衡特性,这对于研究及理解物质的结构和特性非常重要。

此外,质子的另一个重要作用是在一些反应物之间进行电荷失衡的重新平衡,以及在物质之间进行电荷转移,这些在生化及一些合成反应中都有重要作用。

质子中子电子有什么区别?

质子中子电子有什么区别?

质子、中子和电子是构成原子的三种基本粒子,它们在质量、电荷和位置等方面存在区别:
1. 质子:质子是带有正电荷的基本粒子,符号为p。

质子的质量约为1.67 × 10^-27 千克,它们存在于原子核中。

每个质子的电荷为正电荷,其电荷量为基本电荷单位的正电,即+1.6 × 10^-19 库仑。

2. 中子:中子是电荷中性的基本粒子,符号为n。

中子的质量约为1.67 × 10^-27 千克,它们也存在于原子核中。

中子不带电荷,因此电荷量为零。

3. 电子:电子是带有负电荷的基本粒子,符号为e^-。

电子的质量约为9.1 × 10^-31 千克,它们围绕着原子核运动,形成电子云。

每个电子的电荷为负电荷,其电荷量为基本电荷单位的负电,即-1.6 × 10^-19 库仑。

在原子中,原子核由质子和中子组成,质子的数量决定了原子的元素,而电子的数量决定了原子的电荷状态。

电子的负电荷与质子的正电荷相互吸引,使得原子整体呈现电中性。

需要注意的是,电子相对于质子和中子来说质量很小,因此
在化学反应和物质性质中,电子的行为更容易受到外界影响,而质子和中子更多地与原子核的结构和核反应相关。

质子的质量和电量

质子的质量和电量

质子的质量和电量
质子是一种基本粒子,是原子核的主要组成部分之一。

质子是氢原子的一种形式,具有正电荷和一定的质量。

下面是质子的质量和电量的介绍。

质子的质量
质子的质量大约为1.6726231 ×10(-27)千克,这个数值相对于其他基本粒子的质量来说比较大。

质子的质量主要来自于其内部夸克和胶子的相互作用。

质子质量的测量通常是通过原子能谱学和粒子加速器等实验手段进行的。

质子的电量
质子带有一个正电荷,其电量等于元电荷的整数倍,即e=1.60217733×10-19库仑。

质子的电量是通过实验测量的,其精确度已经达到了相当高的水平。

质子的电量是电子电量的正整数倍,这是因为质子和电子是原子中的两种基本粒子,它们所带的电荷数量是不同的。

总结
质子作为一种基本粒子,具有确定的质量和电量。

其质量相对较大,主要来自于其内部夸克和胶子的相互作用;而其电量为正电荷,等于元电荷的整数倍。

了解质子的质量和电量对于深入理解原子结构和核物理等领域的研究具有重要的意义。

物理中什么是质子质子基本性质

物理中什么是质子质子基本性质

物理中什么是质子质子基本性质质子转移广泛存在于化学反应及生物体中,是化学反应中最基本最简单的反应之一,下面是店铺整理的物理中什么是质子,欢迎阅读。

物理中什么是质子质子(proton)是一种带1.6 × 10-19 库仑(C)正电荷的亚原子粒子,直径约1.6~1.7×10−15 m ,质量是938百万电子伏特/c²(MeV/c²),即1.672621637(83)×10-27千克,大约是电子质量的1836.5倍(电子的质量为9.10938215(45)×10-31千克),质子比中子稍轻(中子的质量为1.674927211(84)×10-27千克)。

质子属于重子类,由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下构成。

原子核中质子数目决定其化学性质和它属于何种化学元素。

质子基本性质相对质量1.007电荷+1 元电荷(+ 1.60217733 × 10-19库仑)粒子自旋1/2粒子磁矩2.7928 单位核磁子作用力引力、电磁力、弱核力、强核力半衰期最短为 1035年(可视为稳定)组成两个上夸克、一个下夸克质子数=原子序数(就是元素序号)=核外电子数,中子数=质量数-质子数[1]1.氧元素是第二周期的元素,所以氧原子只有2个电子层内从层2个,外层6个,共8个电子;而氧原子的质子数也是8个。

符合核外电子数=质子数,所以氧原子本身是电中性的,不带电荷[1] 。

事实上所有的原子都是电中性的,都符合【质子数】=【原子序数】=【核电荷数】=【核外电子数】[1]2.每种物质中的原子的核外电子数一定是等于该原子的质子数,但是这并不是说这种结构是稳定的结构,这只是元素原子的一个特性。

比如Na原子就非常不稳定,很容易失去一个电子变成Na+,带一个正电荷,达到稳定结构。

注意此时带电荷是因为变成了离子。

对于未失去电子的Na原子来说,还是符合核外电子数=质子数[1]质子历史英国物理学家欧内斯特·卢瑟福被公认为质子的发现人。

质子

质子

基本性质
相对质量:1.007 电荷:+1元电荷(+1. × 10-19库仑) 粒子自旋:1/2 粒子磁矩:2.7928单位核磁子 作用力:引力、电磁力、弱核力、强核力 半衰期:最短为1035年(可视为稳定) 组成:两个上夸克、一个下夸克 质子数=原子序数(就是元素序号)=核外电子数,中子数=质量数-质子数 1.氧元素是第二周期的元素,所以氧原子只有2个电子层内从层2个,外层6个,共8个电子;而氧原子的质子 数也是8个。符合核外电子数=质子数,所以氧原子本身是电中性的,不带电荷。 事实上所有的原子都是电中性的,都符合【质子数】=【原子序数】=【核电荷数】=【核外电子数】
水中的氢离子绝大多数都是水合质子。质子在化学和生物化学中起非常大的作用,根据酸碱质子理论,可以 在水溶液中提供质子的物质一般被称为酸,可以在水溶液中吸收质子的物质一般被称为碱。
然而,质子是通过中子的过程中电子捕获。这一过程不会自发发生,但只有当能源供应。其计算公式: 于此 p是一个质子, e是一个电子, n是一个中子,而且 νe是一个电子中微子 这个过程是可逆的:中子可转换回质子通过β-衰变,共同形成放射性衰变。事实上,在一个自由中子衰变这 样一个平均寿命约15分钟。
酸碱理论
酸碱离子理论是阿伦尼乌斯(Arrhenius)根据他的电离学说提出来的。他认为在水中能电离出氢离子并且 不产生其它阳离子的物质叫酸。在水中能电离出氢氧根离子并且不产生其它阴离子的物质叫碱。酸碱中和反应的 实质是氢离子和氢氧根离子结合成水。这个理论取得了很大成功,但它的局限性也早就暴露出来,例如,气态氨 与氯脂氢反应迅速生成氯化铵,这个酸碱中和反应并有水的生成;又如氨的水溶液显碱性,曾错误地认为NH3和 H2O形成弱电解质NH4OH分子,然后离解出OH-、NH4+等。

质子和阿尔法粒子

质子和阿尔法粒子

质子和阿尔法粒子都是原子核中的粒子,它们具有不同的性质和特点。

1. 质子:
质子是构成原子核的基本粒子之一,带有正电荷。

根据质子的特点,它们在原子中定位在核心区域,而围绕核心的电子以负电荷平衡核心的正电荷。

质子的质量约为1.67 x 10^-27 千克,电荷为1.6 x 10^-19 库仑。

质子的数目决定了一个原子的原子序数,也就是元素的化学性质。

在化学反应中,质子的数目基本保持不变,因此,元素的化学性质主要由质子数目所决定。

2. 阿尔法粒子:
阿尔法粒子是一种由两个质子和两个中子组成的氦离子。

它的符号是α(希腊字母alpha)。

阿尔法粒子由于包含两个质子,所以具有2个单位的正电荷。

它的质量约为4个质子的质量,大约为6.64 x 10^-27 千克。

阿尔法粒子相对于其他带电粒子具有较高的质量和能量。

由于其相对较大的质量和带正电荷的特性,阿尔法粒子在物质中容易与其他粒子相互作用,造成能量沉积和电离,具有较
强的穿透能力。

在自然界中,阿尔法粒子通常来源于放射性元素的衰变过程。

由于其高能量和离子化能力,阿尔法粒子对生物体和物质的影响是有一定风险的,所以需要采取适当的防护措施。

总结起来,质子和阿尔法粒子都是原子核中的粒子,在的质量、电荷和能量等方面存在差异。

质子决定了元素的化学性质,而阿尔法粒子具有较高的能量和离子化能力,对生物体和物质具有一定的影响和风险。

质子的结构

质子的结构

质子的结构质子是构成原子核的基本粒子之一,它的结构一直是物理学家和化学家所关注的重要问题。

在过去的几十年中,科学家们通过不断的研究和实验,逐渐揭示了质子的结构。

本文将介绍质子的结构及其研究历程。

质子的基本结构质子是一个带正电的粒子,它由两种基本粒子组成:夸克和胶子。

夸克是构成质子和中子的基本粒子,它有六种不同的类型,分别被称为上夸克、下夸克、顶夸克、底夸克、粉夸克和反粉夸克。

质子由两个上夸克和一个下夸克组成,而中子则由一个上夸克和两个下夸克组成。

胶子是一种介质粒子,它是质子和中子之间的相互作用力的载体。

质子的半径质子的半径是质子结构研究领域的一个热点问题。

早期的实验结果表明,质子的半径约为0.87×10^-15米。

然而,最近的实验结果却发现,质子的半径比之前的实验结果要小得多,约为0.84×10^-15米。

这个结果引起了科学家们的极大兴趣,因为它意味着我们需要重新审视质子的结构。

质子的内部结构质子的内部结构是质子结构研究的另一个重要问题。

早期的实验结果表明,质子是一个均匀的球状物体,但随着实验技术的不断发展,科学家们发现质子的内部结构比想象中要复杂得多。

通过对电子和质子的散射实验,科学家们发现质子内部存在着夸克和胶子。

夸克和胶子之间的相互作用力是质子内部的主要力量。

夸克之间的相互作用力由胶子传递,这种相互作用力被称为强相互作用力。

强相互作用力是宇宙中最强的相互作用力之一,它的作用范围非常小,只能在夸克之间发生作用。

质子的核子结构质子不仅是原子核的组成部分,还是人类生命的基础。

质子的核子结构是人类了解质子的另一个方面。

质子的核子结构的研究是一项复杂的工作。

科学家们通过实验和理论计算,确定了质子的质量、电荷、自旋和磁矩等基本性质。

此外,科学家们还发现质子的核子结构还包括质子的质量分布、电荷分布、自旋分布和磁矩分布等。

结论总之,质子的结构是物理学和化学领域的重要问题之一。

通过不断的研究和实验,我们逐渐揭示了质子的基本结构、半径、内部结构和核子结构等方面的信息。

质子和阿尔法粒子

质子和阿尔法粒子

质子和阿尔法粒子1. 引言质子和阿尔法粒子是物质世界中两种重要的基本粒子。

它们在原子核中扮演着重要的角色,对于我们理解物质的本质和探索宇宙的奥秘具有重要意义。

本文将对质子和阿尔法粒子进行全面详细的介绍,包括它们的性质、产生方式、物理特性以及在科学研究和应用中的重要性。

2. 质子2.1 质子的定义质子是原子核中带正电荷的基本粒子,符号为p。

它的电荷量等于电子的电荷量的相反数,即+e,其中e为元电荷。

质子的质量约为1.67×10^-27千克,是电子的约1836倍。

2.2 质子的性质质子是稳定的粒子,不会自发衰变。

它具有自旋1/2的角动量,并且是费米子,遵循泡利不相容原理。

质子在电磁场中会受到洛伦兹力的作用,因此可以被磁场和电场所控制。

2.3 质子的产生质子可以通过不同的方式产生。

在自然界中,质子是由于核反应或粒子衰变而产生的。

在实验室中,可以通过离子加速器将氢原子中的电子去除,从而得到质子束。

2.4 质子的应用质子在科学研究和应用中有着广泛的应用。

其中最重要的应用是在医学领域中的质子治疗。

质子治疗是一种高精度的肿瘤治疗方法,利用质子束的特性,可以精确瞄准肿瘤组织并将其摧毁,同时最小化对周围正常组织的损伤。

3. 阿尔法粒子3.1 阿尔法粒子的定义阿尔法粒子是带有两个质子和两个中子的原子核,符号为α。

由于阿尔法粒子具有两个质子,因此它的电荷量为+2e。

阿尔法粒子的质量约为4.001506千克,是电子的约7300倍。

3.2 阿尔法粒子的性质阿尔法粒子是稳定的粒子,不会自发衰变。

它具有自旋0的角动量,并且是玻色子,不受泡利不相容原理限制。

阿尔法粒子在电磁场中同样会受到洛伦兹力的作用。

3.3 阿尔法粒子的产生阿尔法粒子主要通过放射性衰变的方式产生。

一些重元素的原子核会经历α衰变,释放出一个阿尔法粒子。

在实验室中,可以通过离子加速器将氦原子中的电子去除,从而得到阿尔法粒子束。

3.4 阿尔法粒子的应用阿尔法粒子在科学研究和应用中也有一些重要的应用。

质子知识点总结

质子知识点总结

质子知识点总结质子是构成原子核的基本粒子之一,又称为氢离子,符号为H+。

质子是带正电荷的粒子,其电荷量等于基本电荷的正值,即e=1.602176634×10^-19库。

质子的质量为1.67377×10^-27千克,是电子质量的约1836倍。

质子的发现质子最早是由欧文·朗缪尔和欧恩·罗斯特尔在1917年通过对氢原子的散射实验发现的。

在实验中,他们发现了一种质量较大、带正电荷的粒子,这就是质子。

质子的性质1. 质量:质子的质量为1.67377×10^-27千克,是电子质量的约1836倍。

2. 电荷:质子带正电荷,其电荷量等于基本电荷的正值,即e=1.602176634×10^-19库。

3. 自旋:质子有自旋,其自旋量子数为1/2。

4. 稳定性:质子是相对稳定的,它们在原子核中相对稳定,不会自发衰变。

5. 对撞实验:质子可以通过加速器的对撞实验得到高能粒子,这些高能粒子可以用于研究物质的结构和性质。

质子在原子核中的作用原子核是由质子和中子组成的,质子的作用主要有以下几点:1. 构成原子核:质子是构成原子核的重要组成部分,它们和中子一起构成了原子核的基本结构。

2. 确定元素:原子的元素特性由其原子核中的质子数决定,因此质子数决定了元素的化学性质。

3. 相互作用:原子核中的质子之间会产生库伦排斥力,而中子对质子之间的排斥力发挥着一定的减弱作用。

这种库伦排斥力和中子的作用力作用在一起,使得原子核的结构相对稳定。

4. 引力作用:质子和中子之间也存在核力,这种核力是引力作用,它起到了维持原子核结构的重要作用。

5. 衰变:质子在一定条件下也可以发生衰变,例如质子衰变为中子和正电子。

质子在对撞实验中的应用质子在对撞实验中起到了很重要的作用,这些实验可以用来研究物质的结构和性质,以及探索基本粒子的性质。

以下是质子在对撞实验中的应用:1. 确定基本粒子:通过加速器对撞实验,可以得到高能的质子和反质子,这些高能粒子可以用来研究基本粒子的性质和相互作用。

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质子(亚原子粒子)质子(proton)是一种带1.6 × 10-19 库仑(C)正电荷的亚原子粒子,直径约1.6~1.7×10−15 m ,质量是938百万电子伏特/c²(MeV/c²),即1.672621637(83)×10-27千克,大约是电子质量的1836.5倍(电子的质量为9.10938215(45)×10-31千克),质子比中子稍轻(中子的质量为1.674927211(84)×10-27千克)。

质子属于重子类,由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下构成。

原子核中质子数目决定其化学性质和它属于何种化学元素。

1基本性质相对质量1.007电荷+1 元电荷(+ 1.60217733 × 10-19库仑)粒子自旋1/2粒子磁矩2.7928 单位核磁子作用力引力、电磁力、弱核力、强核力半衰期最短为1035年(可视为稳定)组成两个上夸克、一个下夸克质子数=原子序数(就是元素序号)=核外电子数,中子数=质量数-质子数[1]1.氧元素是第二周期的元素,所以氧原子只有2个电子层内从层2个,外层6个,共8个电子;而氧原子的质子数也是8个。

符合核外电子数=质子数,所以氧原子本身是电中性的,不带电荷[1] 。

事实上所有的原子都是电中性的,都符合【质子数】=【原子序数】=【核电荷数】=【核外电子数】[1]2.每种物质中的原子的核外电子数一定是等于该原子的质子数,但是这并不是说这种结构是稳定的结构,这只是元素原子的一个特性。

比如Na原子就非常不稳定,很容易失去一个电子变成Na+,带一个正电荷,达到稳定结构。

注意此时带电荷是因为变成了离子。

对于未失去电子的Na原子来说,还是符合核外电子数=质子数[1]2历史英国物理学家欧内斯特·卢瑟福被公认为质子的发现人。

1918年他任卡文迪许实验室主任时,用α粒子轰击氮原子核,注意到在使用α粒子轰击氮气时他的闪光探测器纪录到氢核的迹象。

质子命名为proton,这个单词是由希腊文中的“第一”演化而来的。

卢瑟福认识到这些氢核唯一可能的来源是氮原子质子直线加速器,因此氮原子必须含有氢核。

他因此建议原子序数为1的氢原子核是一个基本粒子。

在此之前尤金·戈尔德斯坦(Eugene Goldstein)就已经注意到阳极射线是由正离子组成的。

但他没有能够分析这些离子的成分。

卢瑟福发现质子以后,又预言了不带电的中子存在。

今时今日,以粒子物理学的标准模型理论为基础而论,因为质子是复合粒子,所以不再被编入基本粒子的家族中。

3发现1919年,卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验,实验装置如图所示,容器C里放有放射性物质A,从A射出的α粒子射到铝箔F上,适当选取铝箔的厚度,使容器C抽成真空后,α粒子恰好被F吸收而不能透过,在F后面放一荧光屏S,用显微镜册来观察荧光屏上是否出现闪光.通过阀门T往C里通进氮气后,卢瑟福从荧光屏S上观察到了闪光,把氮气换成氧气或二氧化碳,又观察不到闪光,这表明闪光一定是α粒子击中氮核后产生的新粒子透过铝箔引起的[2] .卢瑟福把这种粒子引进电场和磁场中,根据它在电场和磁场中的偏转,测出了它的质量和电量,确定它就是氢原子核,又叫做质子,通常用符号卢瑟福把这种粒子引进电场和磁场中,根据它在电场和磁场中的偏转,测出了它的质量和电量,确定它就是氢原子核,又叫做质子,通常用符号表示[2] .这个质子是α粒子直接从氮核中打出的,还是α粒子打进复核后形成的复核发生衰变时放出的呢?为了弄清这个问题,英国物理学家布拉凯特又在充氮的云室里做了这个实验.如果质子是α粒子直接从氮核中打出的,那么在云室里就会看到四条径迹:放射α粒子的径迹、碰撞后散射的.粒子的径迹、质子的径迹及抛出质子后的核的反冲径迹.如果粒子打进氮核后形成一个复核,这复核立即发生衰变放出一个质子,那么在云室里就能看到三条径迹:入射α粒子的径迹、质子的径迹及反冲核的径迹.布拉凯特拍摄了两万多张云室照片,终于从四十多万条“粒子径迹的照片中,发现有八条产生了分叉.分叉的情况表明,这第二种设想是正确的.从质量数守恒和电荷数守恒可以知道产生的新核是氧17[2] 。

在云室的照片中,分叉后细而长的是质子的径迹,短而粗的是反冲氧核的径迹.后来,人们用同样的方法使氟、钠、铝等核发生了类似的转变,并且都产生了质子.由于各种核里都能轰击出质子,可见质子是原子核的组成部分[2] .4应用物理中质子常被用来在加速器中加速到近光速后用来与其它粒子碰撞。

这样的试验为研究原子核结构提供了极其重要的数据。

慢速的质子也可能被原子核吸收用来制造人造同位素或人造元素。

核磁共振技术使用质子的自旋来测试分子的结构。

5稳态至今为止质子被认为是一种稳定的、不衰变的粒子。

但也有理论认为质子可能衰变,只不过其寿命非常长。

到今天为止物理学家没有能够获得任何可能理解为质子衰变的实验数据。

实验已测得的质子寿命大于1035年。

水中的氢离子绝大多数都是水合质子。

质子在化学和生物化学中起非常大的作用,根据酸碱质子理论,可以在水溶液中提供质子的物质一般被称为酸,可以在水溶液中吸收质子的物质一般被称为碱。

然而,质子是通过中子的过程中电子捕获。

这一过程不会自发发生,但只有当能源供应。

其计算公式:于此p 是一个质子,e 是一个电子,n 是一个中子,而且νe 是一个电子中微子这个过程是可逆的:中子可转换回质子通过β-衰变,共同形成放射性衰变。

事实上,在一个自由中子衰变这样一个平均寿命约15分钟。

6反质子质子的反粒子是反质子,反质子是1955年埃米利奥·塞格雷(Emilio Gino Segrè)和欧文·张伯伦(Owen Chamberlain)发现的,两人为此获得了1959年的诺贝尔物理学奖。

反质子的发现:正电子的发现证实了狄拉克反粒子理论,一些理论物理学家开始认真对待这一理论。

1934年泡利与克拉质子磁力仪夫证明,即使不能形成稳定的负能粒子海,也会有相应的反粒子存在。

于是人们就开始寻找其他粒子的反粒子。

早在1928年,狄拉克便预言了反质子的存在,但证实它的存在却花了20多年的时间。

根据狄拉克的理论,反质子的质量与质子相同,所带电荷相反,质子与反质子成对出现或湮没,用两个普通的质子碰撞便可获得反质子,但反质子的产生阈能为6.8GeV。

1954年,在加利福尼亚大学的劳伦斯辐射实验室,建成了64亿电子伏的质子同步稳相加速器,这为寻找反粒子提供了条件。

1955年,张伯伦和塞格雷用上述加速器证实了前一年人们所观测的反质子的存在。

由于反质子出现的机会极少,大约每1000亿高能质子的碰撞,才能产生数量很少的反质子,因而证实反质子的存在极为困难。

1955年他们这个实验小组测到60个反质子。

由于偶然符合本底不大,记数系统虽不算好,但较为可信。

不久他们又发现反中子。

尽管高能粒子打靶时也能产生反中子,但是由于反中子不带电,更难从其他粒子中鉴别出来。

他们是利用反质子与原子核核武器原子弹碰撞,反质子把自己的负电荷交给质子,或由质子处取得正电荷,这样,质子变成了中子,而反质子则变成了反中子。

鲁比亚,C.在正反质子对撞机上进行几百吉电子伏的对撞实验,发现了现代弱电统一理论所预言的传力子,因而获得1984年度诺贝尔物理学奖。

符号p,H+发现时间1919年发现者欧内斯特·卢瑟福7中子态的形成在巨大的压力下,处于超固态的物质,使原来已经拥挤得紧紧的原子核和电子不能再紧了,这时候原子核只好被迫解散,从里面释放出质子与中子。

从原子核里放出的质子,在极大压力下会与电子结合为中子。

这样,物质的构造就发生了根本性的变化,原来由原子核和电子构造的物质,如今都变成了中子。

这样的状态,就叫做“中子态”。

8酸碱质子理论酸碱离子理论是阿累尼乌其斯(Arrhenius)根据他的电离学说提出来的。

他认为在水中能电离出氢离子并且不产生其它阳离子的物质叫酸。

在水中能电离出氢氧根离子并且不产生其它阴离子的物质叫碱。

酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合成水。

这个理论取得了很大成功,但它的局限性也早就暴露出来,例如,气态氨与氯脂氢反应迅速生成氯化铵,这个酸碱中和反应并有水的生成;又如氨的水溶液显碱性,曾错误地认为NH3和H2O形成弱电解质NH4OH分子,然后离解出OH-、NH4+等。

由于阿累尼乌斯的酸碱离子理论不能解一些非水溶液中进行地酸碱反应等问题,1923年布朗特(Bronsted)提出了酸碱质子理论,把酸碱概念加以推广。

酸碱质子理论认为凡是能给出质子的物质都是酸,凡是能与质子结合的物质都是碱。

即酸是质子的给予体,碱是质子的接受体。

这样,一个酸给出质子后余下的部分自然就是碱,因为它本身就是与质子结合的。

这种关系叫做酸碱的共轭关系,式中略去了HB和B可能出现的电荷。

右边的碱是左边酸的共轭碱,左边的酸是右边碱的共轭酸,两者组成一个共轭酸碱对,它们只直差一个质子。

从以上例子可以看出,酸和碱可以是分子,也可以是阳离子和阴离子。

还可以看出,像HPO2-4这样的物质,既表现酸,也质子磁力仪表现为碱,所以它是两性物质。

同理,H2O,HCO3-等也是两性物质。

二、共轭酸碱的强弱共轭酸碱对的离解常数Ka和Kb之间有确定的关系。

以HOAc为例推导如下:由于溶剂水的浓度不常数,所以它不出现在平衡常数式中。

用KW表示[H3O+][OH-],KW称为水的离子积。

这说明在一定温度下,水中的[H3O+]与[OH-]的乘积为一常数。

所以Ka·Kb=KW (2-7)24℃时KW值为1.0×10-14.这个关系说明,只知道了酸的离解常数Ka,就可以计算出它的共轭碱的Kb,反之亦然。

Ka和Kb是成反比的,而Ka 和Kb正是反映酸和碱的强度,所以,在共轭酸碱对中,酸的强度愈大,其共轭碱的强度愈小;碱的强度愈大,其共轭酸的强度愈小。

表2-6列出了一些共轭厔碱对的强度次序。

共轭酸碱的强度次序酸性增强共轭酸(HB)Ka(在水中)pKa(在水中)共轭碱(B)碱性增强H3O+ H2O H2C2O4 5.4×10-2 1.27 HC2O-4 H2SO3 1.54×10 1.81 HSO-3 HSO-4 1.20×10-2 1.92 SO2-4 H3PO4 7.51×10-3 2.12 H2PO-4 HNO2 4.6×10-4 3.37 NO-2 HF 3.53×10-4 3.45 F- HCOOH 1.77×10-4 3.75 HCOO- HC2O-4 5.4×10-5 4.27 C2O2-4 CH3COOH 1.76×10-5 4.75 CH3COO- H2CO3 4.30×10-7 6.37 HCO-3 HSO-3 1.02×10-7 6.91 SO2-3 H2S 9.1×10-8 7.04 HS- H2PO-4 6.23×10-8 7.21 HPO2-4 NH+4 5.68×10-10 9.25 NH3 HCN 4.93×10-10 9.31 CH- HCO-3 5.61×1011 10.25 CO2-3 H2O2 2.4×10-12 11.62 HO-2 HS- 1.1×10-12 11.96 S2- HPO2-4 2.2×10-13 12.67 PO3-4 H2O OH-根据酸碱质子理论,酸碱在溶液中所表现出来的强度,不仅与酸碱的本性有关,也与溶剂的本性有关。

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