把原子放大到公交车那么大,拿工具刮原子壁,能刮出什么?

答案是有可能弄走一两个电子,更有可能什么都刮不到。

  • 原子很空,电子很小

原子很小,我们看不见。原子半径一般在0.1nm以内,也就是10-10m , 其中原子核的半径大约是10-15m,电子更小,它的尺寸大约是10-22m。如果你将原子一直放大,放到标准足球场那么大,就会发现原子核就是足球场中心的一粒绿豆那么大,然后就什么都看不见了。

你肯定会说了,不对呀!不是还有电子吗?初中课本就介绍了,电子是围绕着原子核运转的。

确实是有电子,但电子实在是太小,即使是把原子放大到足球场那么大,你还是看不见电子,它们的位置大约是在足球场看台的位置,比灰尘小多了。

体育场太大,咱们缩小一点,把原子缩到公交车大小,原子核比圆珠笔笔尖的小滚珠还要小,电子更是看不见。也就是说,这个公交车大小的原子几乎是空的。

(原子很“空”)

一个原子中电子的数量大致是固定的,通常原子核中有几个质子,它的外围就有差不多同样数量的电子。如果电子比质子多,这个原子就带负电,叫负离子;如果原子被夺走了一两个电子,它就带正电,叫正离子。

神出鬼没的电子

电子围绕着原子核运行,它的速度很快,能接近光速,又因为原子的直径实在是太小,大约是10-10m,所以在原子的尺度我们看电子,电子只是随机出现在它轨道的任何位置,就像是云一样。于是科学家称之为电子云。电子云并不是表示电子很多,而是它出现的位置像云中的小水滴那样捉摸不定。

(电子云。请注意,这只是示意图,真正的电子你看不见)

一个公交车那么大的原子,它看起来是空无一物的,它的电子就像是在公交车周围神出鬼没快速闪现的微尘,原子没有硬壳,所以你什么都看不见。看不见怎么刮?

  • 用什么工具刮?

既然我们将原子放大到公交车大小,我们用的工具自然也变得十分巨大,因为工具也是由许许多多原子组成的,这些原子也是有原子核与核外电子。在那个公交车大小的原子面前,我们的工具可不会是一把精致的小刀,它看起来更像一座高山!最小最小,它也会有一栋大楼那么大。

(想象一下,用旁边的大楼来刮公交车大小的空的东西)

  • 用“蹭”比“刮”更确切些。

当两个原子相互接近时,由于各自外围都有带负电的电子,所以它们会互相排斥。随着原子之间距离的进一步缩短,两个原子内层闭合壳层(电子将轨道会部占满)会强烈排斥,原子不能再继续接近。

(原子间作用力)

在蹭的过程中,如果工具的原子有与“公交车原子”发生氧化反应,产生化学键,同时工具的原子得到电子的能力更强一些,是有可能把“公交车原子”最外层的电子拿走一两个的。否则是一个电子都拿不走。

  • 最后总结:

原子并不是我们平时画的图那样呈球形,原子很空,原子核和电子都极小,电子围绕在原子核周围高速运动,你极难捕捉到电子。

(真的原子,绝不是这样)

电子的运动轨迹通常表现为电子云,尽管看起来很松散,但它与原子核之间的力是很强大的,并不容易被“刮下来”。

如果我们将原子放大到公交车大小,那么我们用来“刮”原子的工具势必比公交车大许多,所以用“蹭”更合适。

通过氧化反应可以从金属元素原子的最外层轨道拿走一两个电子,但是要想拿走氧、氟、氯等原子或惰性气体元素最外层的电子则几乎是件不可能完成的任务。