Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Какими же силами электроны удерживаются в атоме?

Поликаров Юрий Ученик (206), закрыт 9 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) 9 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 (43632) 9 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 (43632) 9 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 (43632) 9 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) 9 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 (43632) 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 (303840) 9 лет назад
это только согласно общепринятой моли электроны крутятся вертятся по орбитам вокруг ядра... чтобы хоть как-то представить себе это...
marat aminov Просветленный (33105) 9 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) 9 лет назад
Описывает или объясняет?
Разницу в этом видите?
marat aminov Просветленный (33105) полностью описывает, значит объясняет и позволяет делать расчеты.
LucifeR Искусственный Интеллект (168614) 9 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) 9 лет назад
У Вас есть ответы на поставленные вопросы7
Не шарик, а квантовый объект - это ну, очень понятно. :-)
LucifeR Искусственный Интеллект (168614) Я ответил на все вопросы, видимо, проблема с чтением.
Похожие вопросы