一个原子是由原子核和核外高速运动的电子所组成的。原子核又是由质子和中子组成的(不是分两层)每一个质来自子带一个单位正电荷,中白子不带电,有多少个质子就备照复知材阿衡富手带多少单位正电荷,质子所带的正电荷数就叫核电荷数。
核电荷数=质子数=核外来自电子数=原子序数(离子内则要去掉核外电子数) 质子数+中子数=相对原子质量=原子质量数。
1913年,莫斯莱(H360百科enry Moseley)用不同元素作为产生x射线的靶子,测定其波长。他发现,每种元素能产生特征x射线,不同元素的特征x射线的波长不同。他从织罗行是实验数据中总结出一个经验公式:
1= λa (Z-b)2
式中λ为特征x射线的波长,Z为原子序数,即元素在周期系部同刘迫述则领蒸示伯中排列次序,a、b为常数。该式行检单表明,λ倒数的平方根与迅社括西级五原子序数成直线关系。
莫斯莱的研究成果揭示出,元素在周期系中的"位置"具有其内在根据,它是由元素的本性决定的,通过特征x射线波长的定量数值表现出来。这项成果确定了孔范观台她七粒概单元素周期系的严格丰入格乎执温给找滑差做顺序,从氢到铀依次排列92种元素;同时解决了按原子量顺序排列的不协调问题,即揭开了元素排普调矛觉降被矛由列顺序中原子量倒置之谜。例如,碲的序号为52,碘的序号为5达乡还余华既常理般查话3,碲理应排在碘的前面。
1911年,英籍新西兰科学家卢瑟福(E.Rutherfovd,1871-1937)用a粒子散射实验发现了原子核,第一个提出了关于原子结构的行星式模型。他认为原子核就像太阳居于太阳系的中心那样居于原子的中心,若干电子就像行星环绕太阳公转似的围绕原子核案行磁纸联列需名第屋矿旋转。并且断定原子核是集中了原子绝大部分质量的致密小球,具有与电子截然相反的电性--正电荷,于是就把原子核具有的这种正电荷叫核电荷。不过,这种核电荷在不同元素的原子中各有多少,当时还是个未知数。
1913年,荷兰物理学家范登布洛夫提出,原子序数等于核电荷数。
1920年,查德威克(J·chadwick)做了不同元素的α散射实验,测定核电荷,证明核电荷数等于原子序数。由此可以解释一系列问题。首先,解释了位移定则和同位素现象。元素放射出α粒子,由于核电荷数减少α,相应的,原子序数减少α,元素在周期系中向左位移两个位置;放射β粒子,核内一个中子转变成一个质子,放射出一个电子,核电荷数增加一个单位,元素在周期当概镇渐示行贵记击系中向右移一个位置。原未子核电荷相同,在周期板养系中即处于同一个位置,不论其原子量是多少,这就是说,同一元素核电荷数相同,原子量不同。其次,核电荷数可以确定元素原子氧或喜举初收他再轻的电子数。第三,核电荷数等于原子序数,使后者得到了物理解释。
顺纸证倍源第核电荷数等于原子序数,使元素周期系中的"位置"获得了具体的物雨理意义;同时,它具体说明了"位置"是由什么决定的问题,即由核电荷数决定的。因此,元素可以被理解为具有相同核电荷数的原子形式,或者说是具有相同核电荷数的一类原子。
1919年,衡错许属文却境卢瑟福(E·Rutherford)用α粒子轰击氮,实现了人工远皇价核反应。
最初,在化学确立为科学以前,元素是构成世界万物的本原和基础。在近代化学形成时期,继承了本原、基础的 思想,演变为物质可分解的限武据亲欢度,把元素看作不能分解或未能分解的物质。这种元素概念随着分解物质的技术、方法的进步,其所包含的对象的范围(元素概念的外延),先是大于实际存在的元素范围,继之等于、进而小于实际存在的元素范围,到20世纪宽案观沿凯指片最须都,一切元素都是可以分解的,这种元素概念再也不能反映元素的真实来自情况了。在近代化学发展时期,不可分解或未能分解这个特征被承继下来,并被转移到原子上,以化学原子论为基础,使化学元素概念获得了新的意义,化学元素表现为具有相同原子量的一类原子。在现代化学中,原子量已被证明不是元素概念的基本特征,而元素周期系中的位置仍保留了它的意义,而且以此为基础,进一步充实、发展,揭示了化学元素的本质特征360百科,元素是具有相同核电荷数的史英身务得振径龙若洲己原子形式。
在这个演变过程中,化学元素的含义是通过它与其他概念的关系获得表现的,或者说是通过概念之间的关系被揭示分布措出来的。具体地说有三种关系:第一种关系,元素和化合物的关系,元素是化合物的分解的限度,模评轮议蛋牛突进是组成化合物的成分,这个成分的具体物质形式是什么呢?这就要求考察第二种关系,即元素和原子的关系,从这种关系来看,元素是一类原子,或原七案己有虽加子种类,依据现代观点,元素是具有相同核电荷数(核内质子数)的原子形式,或者说是核电荷数(核内质子数)相同的一类原子,在这个意义上,元素和原子具有相同点,每一化学元素符号既表示一种元素又表示该元素的一个原子。但是元素和原子又是有区别的,不能将二者混淆。从化学或科学的观点说,元素是表示组成的概念,而原子可以表示组成,同时又能表示结构,表示物质的不连续性和颗粒性。因此,元素和单质既相联系又相区别。三种关系、三种含义是密切联系的,其中,化学元素是原子形式、一定种类的原子,按现代观点,是质子数(核电荷数)相同的原子,这是化学元素概念的核心,它指出了化学元素的物质内容,而其他两种关系,则指出了元素的存在形式,化合物是不同元素共存的形式,单质是同种元素在游离状态下的存在形式。
正如上面刚刚指出过的,元素和原子是有区别的,化学元素意义上的原子量和原子意义上的原子量也是有区别的。在发现氧的同位素以后,物理学中采用O16=16.00作为原子量的基准,化学中仍用天然氧原子量等于16.00作为基准。1960年,国际物理学会接受德国质谱学家马塔斯的建议,采用C12=12.00作为测定原子量的基准;1961年,国际化学会也采用这一基准。尽管如此,化学中的原子量和物理学中的原子量仍然是有区别的,或者说元素的原子量和原子的原子量是不同的。原子的原子量(或者说物理学中的原子量)在历史上指的原子重量(atomic weight),但是,重量和质量是有区别的,重量是个可变量。国际原子能委员会认为,原子(重)量这一术语是历史上形成的,已为使用者所理解,进而提出"原子质量"表示核素的量,以区别于元素的原子量。
核素和元素是有区别的。元素是指具有相同质子数的同南吸变伯极一类原子的总称,核素则是具有一定数目的质子和聚除远积律一定数目的中子的一种原子,每种元素都有一种或两种或两种以上的核素,现印军在已知元素109种,已知核素2000多种。核素和同位素也是有区别的。同位素指的是在元素周期表中占据同一位位置、质子数相同中子数不同的同一元素的原子,核素指故家球刑器同的是质子数相同、中子数也相同的原子。
从发展的观点看问题,过去常说的放射性"元素",非放射性"元素",应当用"核素"来代替。说成稳定核素、放射性核素。
元素,无论是放射性元素还是非放射性元素都是可得争吸却批可南难方述以转化的,前者可天然转化,后者可通过人工方式实现转化。和沿翻候液认示为愿缺胞以前那种认为元素是绝绍好组教每歌思古破看对不变的、不可转化的观点,最终被证明是没有根据的。
一个原子是由原子核和核外高速运动的电子所组成的。原子核又世是由质子和中子组成的(不是分两层)每一个质子带一个单位正电荷,有多少个质子就带多少单位正电荷,质子所带的正电荷数就叫核电荷数,所以核电荷数===核内质子数,我们常说氧原子的"核电荷数"是8,也就是指明氧原子的质子数是8,氧元素的原子序现继数为8,氧原子核外电子数是8。这是因为每一个电子是带一个单位的负电荷,而整个原子是不显电性的即电中性的,因此核电荷数一定等于核外电子数。