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元素與化合物
作者:吳家銘
一、物質的形成
1. 原子結構
(1)1987年湯木生
實驗名稱:
陰極射線
實驗結果:
推定電子為原子所含的一種基本粒子,且 e/M=1.7588 × 10^8庫侖/克=1.7588 × 10^11庫侖/公斤
(2)1907年密立根
實驗名稱:
油滴實驗
實驗結果:
測出電子所帶的電荷
e = -1.602 × 10^(-19)庫侖/個
(3)1911年拉塞福
實驗名稱:
α粒子的散射實驗
實驗結果:
發現原子是由帶正電的小核心即原子核(直徑約10^(-15)~10^(-14)公尺)及環繞此原子做旋轉運動,帶負電的電子組成的,因而建立了原子模型。
(4)1911年莫色勒
實驗名稱:
測量各元素的X射線光譜的波長,它決定了原子的化學性質
實驗結果:
建立了原子序的概念1/√波長原子序(即核的正電荷數)
(5)1919年拉塞福
實驗名稱:
以α粒子撞擊氮核,產生一種長射程的質點
(6)1912年湯木生
實驗名稱:
質譜儀(Mass)測量各元素原子的質量數。
實驗結果:
發現元素的同位素
(7)1932年查兌克
實驗名稱:
使用鐳所放射的α粒子撞擊鈹原子核,產生中子。
2.現今的原子模型
原子(直徑約1Å,電中性)(1Å = 10^-10m)
(1)原子核(直徑約10-4~10-5 Å)
A.質子-帶正電,電量1.602 × 10^-19庫侖,質量約1amu。
B.中子-不帶電,質量約1amu。
(2)電子-質量約為質子的1/1840,帶負電,電量1.602 × 10^-19庫侖,荷質比為1.759 × 10^8庫侖/克 = 1.759 × 10^11庫侖/kg
3. 原子序,質量數與同位素
(1)原子序:原子核中的質子數(正電荷數)或中性原子的電子數,決定原子之化性。
(2)質量數:原子核中的質子數與中子數之和,是最近於原子質量的整數。
(3)同位素:原子序相同而質量數不同的元素。同位素有相同的化性(電子組態相同),而物性稍微不同(原子質量不同)。
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