Semua materi terdiri dari unsur-unsur. Tapi mengapa segala sesuatu di sekitar kita begitu berbeda? Jawabannya ada hubungannya dengan partikel kecil. Mereka disebut proton. Tidak seperti elektron, yang memiliki muatan negatif, partikel elementer ini memiliki muatan positif. Apa partikel ini dan bagaimana cara kerjanya?
Proton di mana-mana
Partikel elementer mana yang bermuatan positif? Segala sesuatu yang dapat disentuh, dilihat, dan dirasakan terdiri dari atom, blok bangunan terkecil yang menyusun padatan, cairan, dan gas. Mereka terlalu kecil untuk dilihat lebih dekat, tetapi mereka membentuk hal-hal seperti komputer Anda, air yang Anda minum, dan bahkan udara yang Anda hirup. Ada banyak jenis atom, termasuk oksigen, nitrogen, dan besi. Masing-masing tipe ini disebut elemen.
Beberapa di antaranya adalah gas (oksigen). Unsur nikel berwarna perak. Ada yang lainfitur yang membedakan partikel kecil ini satu sama lain. Apa sebenarnya yang membuat elemen-elemen ini berbeda? Jawabannya sederhana: atom mereka memiliki jumlah proton yang berbeda. Partikel elementer ini bermuatan positif dan terletak di dalam pusat atom.
Semua atom adalah unik
Atom sangat mirip, tetapi jumlah proton yang berbeda membuatnya menjadi jenis elemen yang unik. Misalnya, atom oksigen memiliki 8 proton, atom hidrogen hanya memiliki 1, dan atom emas memiliki 79. Anda dapat mengetahui banyak hal tentang atom hanya dengan menghitung protonnya. Partikel elementer ini terletak di dalam nukleus itu sendiri. Awalnya dianggap sebagai partikel fundamental, namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa proton terdiri dari bahan yang lebih kecil yang disebut quark.
Apa itu proton?
Partikel elementer mana yang bermuatan positif? Ini adalah proton. Ini adalah nama partikel subatom yang ada di inti setiap atom. Faktanya, jumlah proton dalam setiap atom adalah nomor atom. Sampai saat ini, itu dianggap sebagai partikel fundamental. Namun, teknologi baru telah mengarah pada penemuan bahwa proton terdiri dari partikel yang lebih kecil yang disebut quark. Quark adalah partikel dasar materi yang baru saja ditemukan.
Dari mana asal proton?
Partikel elementer bermuatan positif,disebut proton. Unsur-unsur ini dapat terbentuk sebagai akibat dari munculnya neutron yang tidak stabil. Setelah sekitar 900 detik, neutron yang memantul dari nukleus akan meluruh menjadi partikel elementer atom lainnya: proton, elektron, dan antineutrino.
Tidak seperti neutron, proton bebas stabil. Ketika proton bebas berinteraksi satu sama lain, mereka membentuk molekul hidrogen. Matahari kita, seperti kebanyakan bintang lain di alam semesta, sebagian besar adalah hidrogen. Proton adalah partikel elementer terkecil yang memiliki muatan +1. Elektron bermuatan -1, sedangkan neutron tidak bermuatan sama sekali.
Partikel subatom: lokasi dan muatan
Elemen dicirikan oleh struktur atomnya, yang terdiri dari partikel elementer subatomik: proton, neutron, dan elektron. Dua kelompok pertama terletak di inti (pusat) atom dan memiliki massa satu massa atom. Elektron terletak di luar nukleus, di zona yang disebut "kulit". Mereka menimbang hampir tidak ada. Saat menghitung massa atom, perhatian hanya diberikan pada proton dan neutron. Massa atom adalah jumlah mereka.
Dengan menjumlahkan massa atom semua atom dalam sebuah molekul, seseorang dapat memperkirakan massa molekul, yang dinyatakan dalam satuan massa atom (disebut d alton). Masing-masing partikel berat (neutron, proton) memiliki berat satu massa atom, sehingga atom helium (He), yangmemiliki dua proton, dua neutron dan dua elektron, beratnya sekitar empat satuan massa atom (dua proton ditambah dua neutron). Selain lokasi dan massa, setiap partikel subatom memiliki sifat yang disebut "muatan". Itu bisa "positif" atau "negatif".
Elemen dengan muatan yang sama cenderung saling memantulkan, sedangkan benda dengan muatan yang berlawanan cenderung saling tarik menarik. Partikel elementer apa yang bermuatan positif? Ini adalah proton. Neutron tidak memiliki muatan sama sekali, yang memberikan inti muatan positif secara keseluruhan. Setiap elektron memiliki muatan negatif, yang kekuatannya sama dengan muatan positif proton. Elektron dan proton dari nukleus tertarik satu sama lain, dan ini adalah gaya yang menyatukan atom, mirip dengan gaya gravitasi yang membuat Bulan tetap mengorbit di sekitar Bumi.
Partikel subatom stabil
Partikel elementer mana yang bermuatan positif? Jawabannya diketahui: proton. Selain itu, besarnya sama dengan muatan satuan elektron. Namun, massanya dalam keadaan diam adalah 1,67262 × 10-27 kg, yang merupakan 1836 kali massa elektron. Proton, bersama dengan partikel netral yang disebut neutron, membentuk semua inti atom kecuali hidrogen. Setiap inti unsur kimia tertentu memiliki jumlah proton yang sama. Nomor atom unsur ini menentukan posisinya dalam tabel periodik.
Penemuan proton
Partikel elementer dengan muatan positif adalah proton, penemuannya berawal dari studi paling awal tentang struktur atom. Saat mempelajari aliran atom dan molekul gas terionisasi, dari mana elektron dikeluarkan, partikel positif ditentukan, yang massanya sama dengan atom hidrogen. Ernest Rutherford (1919) menunjukkan bahwa nitrogen, ketika dibombardir dengan partikel alfa, memancarkan apa yang tampak seperti hidrogen. Pada tahun 1920, ia mengisolasi partikel elementer dari inti hidrogen, menyebutnya sebagai proton.
Penelitian fisika partikel energi tinggi pada akhir abad ke-20 meningkatkan pemahaman struktural tentang sifat proton dalam sekelompok partikel subatom. Telah ditunjukkan bahwa proton dan neutron terdiri dari partikel yang lebih kecil dan diklasifikasikan sebagai baryon - partikel yang terdiri dari tiga unit dasar materi yang dikenal sebagai quark.
Partikel subatomik: menuju teori kesatuan besar
Atom adalah bagian kecil dari materi, yang merupakan elemen tertentu. Untuk beberapa waktu diyakini bahwa itu adalah bagian terkecil dari materi yang bisa ada. Tetapi pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para ilmuwan menemukan bahwa atom terdiri dari partikel subatom tertentu, dan tidak peduli elemen mana, partikel subatom yang sama membentuk atom. Jumlah partikel subatom yang berbeda adalah satu-satunya hal yang berubah.
Para ilmuwan sekarang menyadari bahwa ada banyak partikel subatom. Tetapi untuk menjadi sukses dalam kimia, Anda benar-benar hanya perlu berurusan dengan tiga yang utama: proton, neutron, dan elektron. Materi dapat bermuatan listrik dengan salah satu dari dua cara: positif atau negatif.
Apa yang disebut partikel elementer dengan muatan positif? Jawabannya sederhana: proton, dialah yang membawa satu unit muatan positif. Dan karena adanya elektron bermuatan negatif, atom itu sendiri bersifat netral. Kadang-kadang beberapa atom dapat memperoleh atau kehilangan elektron dan mendapatkan muatan. Dalam hal ini, mereka disebut ion.
Partikel dasar atom: sistem terurut
Atom memiliki struktur sistematis dan teratur yang memberikan stabilitas dan bertanggung jawab atas semua jenis sifat materi. Studi tentang partikel subatomik ini dimulai lebih dari seratus tahun yang lalu, dan sekarang kita sudah tahu banyak tentang mereka. ilmuwan telah menemukan bahwa sebagian besar atom kosong dan jarang dihuni oleh "elektron". Mereka adalah partikel ringan bermuatan negatif yang berputar di sekitar bagian berat pusat, yaitu 99,99% dari total massa atom. Menemukan sifat elektron lebih mudah, tetapi setelah banyak penelitian yang cerdik, diketahui bahwa inti terdiri dari proton positif dan neutron netral.
Setiap unit di alam semesta terdiri dari atom
Kunci untuk memahami sebagian besar sifat materi adalah bahwa setiap unit di alam semesta kita terdiri dari atom. Ada 92 jenis atom yang terbentuk secara alami, dan mereka membentuk molekul, senyawa, dan jenis zat lain untuk menciptakan dunia yang kompleks di sekitar kita. Meskipun nama "atom" berasal dari kata Yunani átomos, yang berarti "tidak dapat dibagi", fisika modern telah menunjukkan bahwa atom bukanlah bahan penyusun akhir materi dan memang "membagi" menjadi partikel subatom. Mereka adalah entitas fundamental nyata yang membentuk seluruh dunia.
