Protonen, elektronen, neutronen

[Imengine]

Ik had dit oorspronkelijk als reactie op een huiswerktaak geplaatst, omdat ik vermoed dat dit iets te triviaal is om echt binnen het scheikundedeel te plaatsen, maar aangezien ik er ginder geen antwoord meer op kreeg, toch maar via deze weg.

Als beginnend "scheikunde"-verkenner (ik ben zelf helemaal niet vertrouwd met scheikunde, maar wou gewoon een beetje kennis opdoen via online lessen uit interesse http://webcast.berkeley.edu/course_details...mesterid=2010-D) botste ik al redelijk snel op een aantal vragen, waar ik geen antwoord op kon vinden.

Hoe komt het dat de protonen en neutronen de kern van het atoom vormen, terwijl elektronen zich daarrond bewegen? Hoe worden de zogenaamde elektronenwolken (electron shells) gevormd? Of met andere woorden, wat maakt dat je net zo'n gelaagde structuur van elektronen krijgt, met op elke laag de ideaalstructuur van 8 elektronen?

Alvast bedankt!

[vlaaing peerd]

Er zijn vnl 2 krachten aan het werk in een atoom; de elektromagnetische kracht en de sterke kernkracht.

Elektronen hebben een negatieve elektrische lading waardoor deze aangetrokken word door de (positief geladen) nucleus, je zou dus denken dat deze direct als een magneet tegen de nucleus gaat plakken.

De elektronen blijven echter in de wolk eromheen vanwege de baan en snelheid die het heeft en zorgt ervoor dat deze niet in de nucleus terugcrashen (zoals de aarde ook niet de zon incrasht maar dan door zwaartekracht ipv EM kracht). Het geheel word weer bijelkaar gehouden door de sterke kernkracht.

Doordat de elektronen de wolk maken bieden hebben atomen hun afmetingen en de orbitaal zorgt ervoor dat een atoom niet inelkaar klapt. de nucleus bepaalt echter grotendeels de massa.

Waardoor het komt dat een elektron uberhaupt een vaart heeft die de aantrekkende kracht weerstaat weet ik niet. Iemand?

[Marko]

Het feit dat elektronen niet in de kern storten komt niet omdat ze een of andere omloopsnelheid hebben die dat compenseert. Het atoom is geen zonnestelsel, dat beeld is onjuist.

Hoe het wel zit, uitgaande van het atoommodel van Bohr en verder uitgewerkt middels de quantummechanica, is niet iets dat zomaar in een paar regels is uitgelegd. Het is aan te bevelen hierover een natuurkundeboek te raadplegen.

Daar staat als het goed is ook in hoe de kern bijeen wordt gehouden (een neveneffect van de sterke kernkracht; de sterke kernkracht zelf houdt quarks bijeen)

[vlaaing peerd]

bedankt voor je aanvulling, maar heb je daar bronnen voor?

Dit is nl wel hoe ik het vroeger uitgelegd kreeg; "the velocity of the electron keeps it from crashing into the attractive nucleus" aldus mijn natuurkundeschoolboek en kreeg ik nogmaals bevestigd op een Q&A van Cornell University, zie: http://www.ccmr.cornell.edu/education/ask/...x.html?quid=126

Als je gelijk hebt en je hebt een goede bron voor dan wil ik dat zeker even gaan rectificeren.

[Marko]

Je zou er natuurlijk een echt natuurkundeboek op kunnen naslaan, Feynman's Lectures on Physics bijvoorbeeld.

Met een middelbare school-boek of een "Q&A" waarin in 6 zinnen aan een leek moet worden uitgelegd wat er aan de hand is loop je het risico dat je bepaalde details mist.

In mijn natuurkundeboek, Natuurkunde Overal, stond destijds heel duidelijk uitgelegd waarom het model van een rond de kern draaiend elektron niet kan kloppen. Hoe het in de huidige natuurkundeboeken voor de middelbare school staat weet ik niet.

Maar zoals gezegd, een algemeen boek over natuurkunde kan een hoop vertellen. Googlen op Bohr model of op quantum mechanics natuurlijk ook.

[vlaaing peerd]

Maar zoals gezegd, een algemeen boek over natuurkunde kan een hoop vertellen. Googlen op Bohr model of op quantum mechanics natuurlijk ook.

Goed, je hebt dus geen bronnen. Voor zover ik weet hanteren scholen ook "echte" natuurkundeboeken namelijk en geen sprookjesboeken.

Ik heb dus even gegoogled op : "bohr model", eerste hit: http://en.wikipedia.org/wiki/Bohr_model

eerste alinea van deze hit :" In atomic physics, the Bohr model, devised by Niels Bohr, depicts the atom as a small, positively charged nucleus surrounded by electrons that travel in circular orbits around the nucleus—similar in structure to the solar system, but with electrostatic forces providing attraction, rather than gravity."



Begrijp me niet verkeerd, ik ben met mijn VWO niveau scheikunde/natuurkunde er niet op uit om je voor bozo door te laten gaan, maar als ik een universiteit ga aanschrijven om informatie te rectificeren zal ik toch enigszins een betrouwbare bron moeten aanhalen. Voorzover ik weet en geleerd heb is het dus nog steeds zo dat de velocity van de elektron er voor zorgt dat deze niet de nucleus invliegt.

[Kravitz]

Het is allemaal afhankelijk van wat je verstaat onder "echte natuurkundeboeken". Op middelbare scholen gebruikt men natuurlijk geen sprookjesboeken, maar je moet beseffen dat daarin enkel de basisprincipes worden uitgelegd.

Overigens is Wikipedia niet altijd zo'n goeie bron; het is een encyclopedie waarin alweer enkel 'basis' begrippen worden uitgelegd. Zoiets kan je nooit vergelijken met wetenschappelijke publicaties. Het zijn net deze artikels en/of boeken waarnaar Marko verwijst.

Hieronder citeer ik bijvoorbeeld een klein stukje uit 'Physics' een werk van Giancoli (vertaalde versie):

Volgens de kwantummechanica bewegen elektronen niet in goed gedefinieerde cirkelbanen zoals in de theorie van Bohr. In plaats daarvan kan het elektron (vanwege zijn golfkarakter) gezien worden als uitgespreid in de ruimte alsof het een soort 'wolk' zou zijn.

[Marko]

Goed, je hebt dus geen bronnen. Voor zover ik weet hanteren scholen ook "echte" natuurkundeboeken namelijk en geen sprookjesboeken.

Geen bronnen? Ik heb er nota bene 2 genoemd. In plaats van hier verder te zwatelen zou je ook kunnen proberen deze boeken door te lezen. Al was het maar omdat er in Feynman nog veel meer interessants staat.

Ik heb dus even gegoogled op : "bohr model", eerste hit: http://en.wikipedia.org/wiki/Bohr_model

eerste alinea van deze hit :" In atomic physics, the Bohr model, devised by Niels Bohr, depicts the atom as a small, positively charged nucleus surrounded by electrons that travel in circular orbits around the nucleus—similar in structure to the solar system, but with electrostatic forces providing attraction, rather than gravity."



Inderdaad. Dat is de eerste alinea. Maar ik verwees niet voor niets ook naar quantummechanica.

Begrijp me niet verkeerd, ik ben met mijn VWO niveau scheikunde/natuurkunde er niet op uit om je voor bozo door te laten gaan,

Dan moet je je toon aanpassen.

maar als ik een universiteit ga aanschrijven om informatie te rectificeren zal ik toch enigszins een betrouwbare bron moeten aanhalen. Voorzover ik weet en geleerd heb is het dus nog steeds zo dat de velocity van de elektron er voor zorgt dat deze niet de nucleus invliegt.

Ik weet niet wat je bedoelt met universiteit aan te schrijven om te rectificeren. Als je doelt op de Q&A, dat is een prima stukje tekst voor wie in Jip en Janneke-taal een simplistisch beeld van een atoom uitgelegd wil krijgen. Prima voor zo'n doeleinde, maar bij lange na niet het complete plaatje. De daadwerkelijke theorie steekt echter een stukje ingewikkelder in elkaar. Maar dat wil niet zeggen dat ze zouden moeten rectificeren.

[Imengine]

Bedankt voor jullie informatie. Ik zal het boek dat je aanraadde eens opzoeken en doornemen. 't is namelijk moeilijk als je niet echt thuis bent in de scheikunde om via google dergelijke informatie te vinden, aangezien er inderdaad vaak op de oppervlakte wordt gebleven.

[Wouter_Masselink]

Om je te verdiepen in scheikunde is het niet noodzakelijk om je ook te verdiepen in het hoe en waarom van het atoom model. Het is reuze interessant dat zeker, maar het gaat denk ik een beetje aan het punt voorbij.