この実験について
陽子、中性子、電子の数を変えて原子を組み立てます。回転する数え方の図を使って、核電荷、同位体の質量数、イオンの電荷、電子殻ごとの電子数を関連付けます。
学習目標
- 陽子、中性子、電子それぞれの役割を区別する。
- 中性原子とイオンを構成し、その電荷を計算する。
- 電子殻ごとの電子数を、簡単な基底状態の副殻電子配置と関連付ける。
使い方
- 1炭素12から始め、電子が入っている2つの電子殻を確認しましょう。
- 2中性子を1個加え、変化していない電子配置と質量数を比較しましょう。
- 3原子を中性に保ったまま陽子を1個加え、新しい元素を特定しましょう。
- 4中性モードをオフにして電子を1個取り除き、電荷と各電子殻の電子数を記録しましょう。
モデル
前提条件
- 電子が最大20個の場合、1s、2s、2p、3s、3p、4sの順にのみ電子が入ります。
- 電子殻のリング上を動く点は数を数えるための補助であり、古典的な電子軌道や量子確率密度を表すものではありません。原子核と電子の長さは、それぞれ独立した視覚的スケールで表されています。
- 原子核の安定性、結合エネルギー、および任意の負イオンが安定して存在するかどうかは、このモデルの対象外です。質量数は実測された原子質量ではありません。
授業で試してみましょう
- Q1中性子を加えると同位体は変わるのに、元素は変わらないのはなぜですか？
- Q2中性原子が電子を失っても、何が変わらずに残りますか？
よくある質問
電子は本当に、これらの円軌道上を回る極小の惑星なのでしょうか？
いいえ。量子状態はそのような経路を示しません。このアニメーションは殻ごとの電子数を数えるためのものです。
ここで作られるすべての原子核は、安定同位体として存在するのですか？
いいえ。陽子数と中性子数は、数え上げの練習として変更できます。安定性や放射性崩壊が推定されるわけではありません。