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化学世界之原子
编辑:上海荣建化工科技有限公司   时间:2020-01-03

原子是化学以及我们宇宙的基本结构单元,它们构成了元素、行星、恒星以及你和我。弄清原子由何构成以及它们之间如何相互作用,就几乎能解释实验室以及大自然中发生的所有化学反应。


比尔• 布莱森曾写过一句非常著名的话:我们每个人体内都可能含有十亿个曾经属于威廉• 莎士比亚的原子。“哇,”你可能会想,“十亿个莎士比亚的原子,那可真不少!”十亿是个大数目,但有时也不是。一位三十三岁的人在这个世上度过的时光大约是十亿秒,十亿粒精盐大概可以装满一个普通浴缸,但十亿个原子还不到人体原子总数的一百亿亿分之一。换句话说,人体含有超过一千亿亿亿个原子,而十亿个已故莎士比亚的原子还构不成一个脑细胞。这也从一个侧面展现了原子是多么小。


多汁的桃子 原子如此之小,很久以来人类一直无法直接观测它们,直到超高分辨率显微镜技术出现才改变了这一状况。2012 年,澳大利亚科学家终于设法拍摄到了单个原子投下的影子。不过,化学家并不总是需要亲眼看到它们才能认识到,在某一根本层面上,原子可以解释实验室以及生命中大多数化学过程是如何发生的。更确切地说,这些化学过程与原子外层的一种更为微小的亚原子粒子——电子的活动有关。


如果把一个原子比作一只桃子,那么位于桃子中间的桃核便是原子核,它由质子和中子构成,而多汁的果肉便由电子构成。事实上,如果真有一只像原子一样的桃子,那么它大部分都是多汁的果肉,桃核则非常小,以至于你吞下它时都不会察觉到。这形象地说明了原子的大部分空间都被电子所占据。然而,原子核虽小,却维系着一个原子的存在。它含有带正电荷的质子,能够对带负电的电子产生足够的静电引力,防止电子四散逃逸。


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