Mail.ruПочта0Мой Мир0ОдноклассникиВКонтактеИгры0ЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Какими же силами электроны удерживаются в атоме?

Поликаров Юрий Ученик (206), закрыт 10 лет назад
Как в принципе могут электроны удерживаться далеко (по сравнению с их размерами) от ядра?
Если силами притяжения, то почему не притягиваются?
Если силами отталкивания, то от чего?
Лучший ответ
AMS Мудрец (13263) 10 лет назад
Вопрос вовсе не глупый!

Удерживаться в атоме электроны могут (!,, а не должны) только за счет "электростатического" притяжения протонами - правильно, в общем- то, заметил "Excelsior Просветленный (29170) 32 минуты назад"...

Вот только есть нюансы

1. Если кинетическая энергия электрона высока (импульс, скорость - при попадании в него внешнего фотона, скажем) - то в атоме он не удержится - вылетит... -плазма образуется, когда такого много сразу...

Или свободный электрон пролетая мимо протона не свяжется в атом водорода...

2. Если кин. энергия свободного электрона слишком мала - он "ложится" на протон (растекается по поверхности равномерно) - образуя нейтрон, минут на 10, пока не вылетит обратно... -полагаю, выбитый при помощи нейтрино...

Это не доказано, а может ещё и не осмыслено физиками - опыты ставили - по изучению распределения зарядов в нейтроне... -сам читал - в МФТИ или где- то в похожем месте... -очень наглядные результаты.

3. "Удержание" электрона в атоме тоже очень своеобразное. Если бы он там двигался по орбите вокруг протона - как планеты... -то его скорость должна была бы быть больше скорости света, говорят (сам не проверял, но это не сложно...)

Электрон в атоме "размазывается" в облако, которое представляет собой стоячую волну по радиальному распределению (координате) - он как бы падает на протон, "проскакивая насквозь" / огибает протон (дифрагирует), вылетает с другой стороны и снова падает обратно...

Орбитальный момент электрона в атоме (когда он не равен нулю, как в сферически симметричных состояниях орбитали типа 1S, 2S,...) - определяется бегущей частью волны (вращающейся вокруг ядра), ..

4. Количество электронов в атоме всегда определяется количеством протонов в ядре - чтобы суммарный заряд был равен нулю...

5. Многоэлектронные атомы удерживают разные электроны с разной "силой" (энергией удержания) - зависит не только от среднего расстояния электрона от ядра, но и от конфигурации "суммарной электронной оболочки" - соответствующие уравнения (Шредингера) не решаются аналитически- есть только комп. расчеты и наблюдения...

А именно этими "энергетическими нюансами" и определяется вся химия и ...биология.

ЗЫ: - пожалуй добавлю для полноты картины:

нейтрон (когда по поверхности протона "размазан" электрон) не аннигилирует в нечто нейтральное, как должно было бы быть по нашей " интуитивной логике", аналогично электрон- позитронной аннигиляции - не столько из- за "теоретических" запретов на сохранение "квантовых симметрий", сколько из- за различия природы (конструкции) протона и электрона...

А именно, у первого масса в 1831 раз больше... -неспроста... -кварки там у него внутри, говорят... А в электроне - нету!

Как это мешает "аннигиляции зарядов" - понятия не имею- спрашивайте в ответах ещё- может кто и пояснит что- то умное... -вместе посмеёмся...
ExcelsiorПросветленный (43637) 10 лет назад
Интересный набор правильных и неправильных утверждений :-) . Электрон не "ложится" на протон, когда образуется нейтрон. Принцип неопределенности Гейзенберга запрещает это начисто. Сами посчитайте, какая неопределенность в импульсе будет у электрона, который локализован в пространстве до размера протона.
AMS Мудрец (13263) Класс! А ничего, что "неопределенность" хороша только для свободного электрона..., а не "размазанного" по поверхности в "электрической яме" ... Этак вы и нейтронные звезды запретите... "по Гейзенбергу"?!
ExcelsiorПросветленный (43637) 10 лет назад
Нейтрон распадается только в свободном состоянии, и никакие нейтринные "удары" ему для этого не нужны. А в ядре -- не распадается, сколько бы этих нейтрино не летало вокруг. Потому что когда нейтрон находится в ядре, то такой распад энергетически невыгоден: все возможные протонные состояния с низшими энергиями уже заняты другими протонами.
AMS Мудрец (13263) "Нейтрон распадается только в свободном состоянии... " - об этом и шла речь... "... и никакие нейтринные "удары" ему для этого не нужны" - ну так объясните тогда, почему нейтроны распадаются через 10 минут..., максимум! (Про слабые взаимодействия я читал, слышал эту байку... -звучит красиво, физики "не видно"!)
Остальные ответы
Excelsior Просветленный (43637) 10 лет назад
Электроны удерживаются в атоме за счет электромагнитного взаимодействия с ядром, точнее, с протонами в ядре. Протоны заряжены положительно, электроны -- отрицательно. Разноименные заряды притягиваются друг к другу.

Я изрекаю азбучные истины, которые вы наверняка знаете. Почему вы задали этот вопрос?
Поликаров ЮрийУченик (206) 10 лет назад
Азбучные должны быть ясными! Если вы это таким считаете, то и ответьте:
1. Они ведь не по орбитам летают. Почему они не падают на ядро?
2. Если электроны находятся на большом расстоянии от ядра, то каким образом происходит соединение атомов между собой? И это при том, что электроны отталкиваются друг от друга!
3. Если атомы газа летают и стукаются ударами типа абсолбтно-упругих, то чем они отталкиваются? Электронами, которые сами не знают как удерживаются в пространстве орбитали?
Excelsior Просветленный (43637) Я дал вам ответ на школьном уровне. Потому что на более высоком уровне этот вопрос уже не задают на ответах, а читают учебники по квантовой механике и атомной физике. Могу порекомендовать классику жанра: Шпольский, Атомная физика. Там есть, более-менее, всё: классическая механика, релятивистская, квантовая, ну и, конечно, теория атомов.
Александр Искусственный Интеллект (308803) 10 лет назад
это только согласно общепринятой моли электроны крутятся вертятся по орбитам вокруг ядра... чтобы хоть как-то представить себе это...
marat aminov Просветленный (33125) 10 лет назад
в классической физике поведение электрона в атоме описывает модель атома Бора (которую изучают в школе). более точно это поведение описывает квантовая электродинамика. и то и другое читайте в вике.
Поликаров ЮрийУченик (206) 10 лет назад
Описывает или объясняет?
Разницу в этом видите?
marat aminov Просветленный (33125) полностью описывает, значит объясняет и позволяет делать расчеты.
LucifeR Искусственный Интеллект (174500) 10 лет назад
Электрические силы, помимо, конечно, гравитационных.
Только электрон это не шарик вращающийся по орбите. Это квантовый объект, и вероятность существования электрона ближе некоего предела, нулевая, если энергия не позволяет.
Поликаров ЮрийУченик (206) 10 лет назад
У Вас есть ответы на поставленные вопросы7
Не шарик, а квантовый объект - это ну, очень понятно. :-)
LucifeR Искусственный Интеллект (174500) Я ответил на все вопросы, видимо, проблема с чтением.
Похожие вопросы