コンテンツ
現代科学は、物理的および化学的性質の無数の変化にもかかわらず、すべての物質が原子として知られる比較的限られた基本単位のグループから作られているという驚くべき事実を徐々に発見しました。これらの原子は、3つの基本的な粒子、つまり電子、中性子、および陽子の異なる配置にすぎません。ある意味では、原子は陽子の数に基づいて特定の元素として分類されるため、陽子は定義的な亜原子粒子です。
バランスの取れた原子
プロトンは原子核に位置し、原子核は原子の中心にあるコンパクトなコアです。ほとんどの核には中性子も含まれています。おそらく、プロトンの最も重要な特性は、その正電荷です。この電荷は、電子の負の電荷と大きさが等しいため、1つの陽子の電荷が1つの電子の電荷を相殺します。中性子は電荷を持たないため、電子の数が陽子の数に等しい限り、原子は全体的に中性の電荷を持ちます。
プロトン測定
陽子の質量は非常に小さいが、質量はゼロではない。実際、陽子と中性子は宇宙の大部分の質量を形成しています。すべての物質は原子で構成されており、原子の質量は主に陽子と中性子に起因しています。 1つのプロトンの質量は1.67 x 10 ^ -27キログラムです。これは中性子の質量に非常に似ていますが、電子の質量(9.11 x 10 ^ -31キログラム)よりはるかに大きいです。プロトンは、ほとんど考えられないほど小さいものの、測定可能な物理的サイズも持っています。現代の研究では、陽子の直径は約1.6 x 10 ^ -13センチメートルであることが示されています。
より強い力
クーロンの法則では、反対の極性の電荷には引力がかかり、同じ極性の電荷には反発力がかかるとされています。また、この力は、2点の電荷を分離する距離の2乗に反比例すると述べています。したがって、2つの点電荷間の電気力の大きさは、点電荷が互いに非常に近づくにつれて無限大に向かって増加します。これは、原子核に詰め込まれた陽子が大きな反発力を受けることを意味します。しかし、強い力と呼ばれる何かのために、核は無傷のままです。 4つの基本的な力の1つである強い力は、陽子と中性子に作用し、陽子間の電気力よりも強いため、それらを結び付けることができます。
寄付されたプロトン
物理学の面では、陽子は通常、特に原子以下の粒子として議論されています。しかし、化学者は「プロトン」と「水素イオン」という用語を多少交換可能に使用します。水素原子には1つの陽子と1つの電子があり、ほとんどの原子には中性子がありません。その結果、水素原子が電子を失ってイオンになると、残っているのは単一のプロトンだけです。溶液中の水素イオンの濃度が溶液の酸性度を決定するため、この事実は化学の重要な側面です。言い換えれば、物質を酸性にするのは、化学反応中に他の物質にプロトンを供与する能力です。