原子结构和原子光谱思维导图(简单的原子结构)
原子结构和原子光谱思维导图(简单的原子结构)
尼尔斯·玻尔给电子的运动提出了几点简单的假定,然后发现了一个令人非常满意的氢原子的理论模型。氢原子是一个质子,一个电子在一定形态的轨道上的周围运动。玻尔原子模型所勾勒出的是最绝妙、最简单的一幅原子图画,尽管它的成功依赖于一些完全随意的假设。玻尔原子令人欣喜的地方在于,它指明了一条从氢原子构造不同类型原子的道路。氦核有两个质子,核外有2个环绕它的电子;锂核有3个质子,核外有3个环绕它的电子。核内的质子,铍是4个,硼是5个,碳是6个,氮是7个,氧是8个……一路数下去,铀是92个,而铀以后的元素核内所含的质子数更多。化学家所发现的这些所谓的元素周期律,都可以用玻尔的模型来解释。不过,还有一点困惑。假如氮原子正好是两个氢原子聚合而成,它的质量应该是氢原子的两倍,而实际上那是4倍。原子越重,这矛盾越大。铀应该是氢的92倍,但实际却是238倍。那么,在原子核里面一定还存在别的什么东西,那是另一种粒子,中子。中子也跟质子一样,像一个小磁体。除了氢以外,所有其它元素的原子核都存在着中子。氦核有两个质子和两个中子,而铀核有92个质子和146个中子。这样的铀记作U238,这个238表示铀核内92个质子和146个中子的总和,但U238并不是唯一的一种铀元素;还有U235,核内只有143个中子,在化学上与U238是一样的。质量不同而化学上等同的原子叫同位素,它们都包括在玻尔的原子图景中,当然,得有中子参加。中子也能独立地存在于原子核之外,证据已经很多(比如原子弹和核电站)。宏观的物质,都是从中子、质子和电子衍生出来的。