Зміст
Сучасна наука поступово виявила чудовий факт, що вся матерія - незважаючи на незліченну кількість фізичних та хімічних властивостей - складається з відносно обмеженої групи основних одиниць, відомих як атоми. Ці атоми, у свою чергу, є просто різними композиціями трьох основних частинок: електронів, нейтронів та протонів. У певному сенсі протон є визначальною субатомною частинкою, оскільки атом класифікується як специфічний елемент на основі його кількості протонів.
Збалансований атом
Протони розташовані в атомі ядра, яке є компактним ядром в центрі атома. Більшість ядер містять також нейтрони. Мабуть, найсуттєвіша характеристика протона - його позитивний електричний заряд. Цей заряд за величиною дорівнює негативному електричному заряду електрона, це означає, що заряд одного протона врівноважує заряд одного електрона. Нейтрони не мають електричного заряду, тому атом має загальний нейтральний заряд до тих пір, поки його кількість електронів дорівнює його кількості протонів.
Протонні вимірювання
Протони мають мінімальну, але ненульову масу. Насправді протони та нейтрони утворюють більшу частину маси у Всесвіті - вся матерія складається з атомів, а маса атомів відноситься насамперед до протонів та нейтронів. Маса одного протона 1,67 х 10 ^ -27 кілограмів; це дуже схоже на масу нейтронів, але набагато більше, ніж маса електронів, яка становить 9,11 х 10 ^ -31 кілограм. Протон, хоч і майже немислимо малий, але має і вимірювані фізичні розміри. Сучасні дослідження показують, що діаметр протонів становить приблизно 1,6 х 10 ^ -13 сантиметрів.
Сильніша сила
Закон Куломба зазначає, що електричні заряди з протилежною полярністю відчувають привабливу силу, а електричні заряди з такою ж полярністю відчувають відштовхувальну силу. Він також говорить, що ця сила обернено пропорційна квадрату відстані, який розділяє два точкові заряди. Таким чином, величина електричної сили між двома точковими зарядами збільшується до нескінченності, оскільки точкові заряди дуже наближаються один до одного. Це означає, що протони, упаковані в ядро атомів, відчувають величезну відштовхувальну силу. Ядро залишається недоторканим через щось, що називається сильною силою. Одна з чотирьох основних сил, сильна сила діє на протони та нейтрони і здатна утримувати їх разом, оскільки вона сильніша за електричну силу між протонами.
Подаровані протони
З точки зору фізики, протони зазвичай обговорюються конкретно як субатомні частинки. Однак хіміки вживають терміни "протон" та "іон водню" дещо взаємозамінно. Атоми водню мають один протон і один електрон, а більшість мають нульові нейтрони. Отже, коли атом водню втрачає електрон і стає іоном, все, що залишається, - це єдиний протон. Цей факт є важливим аспектом хімії, оскільки концентрація іонів водню в розчині визначає ступінь кислотності розчинів. Іншими словами, те, що робить речовину кислою, - це її здатність дарувати протони іншим речовинам під час хімічних реакцій.