Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvad er et ustabilt atom?

Et atom kan betragtes som ustabilt på en af to måder. Hvis det samler eller mister et elektron, bliver det elektrisk ladet og meget reaktivt. Sådanne elektrisk ladede atomer er kendt som ioner. Ustabilitet kan også forekomme i kernen, når antallet af protoner og neutroner er ubalanceret. I et forsøg på at opnå ligevægt udsender atomet partikler i form af stråling, indtil kernen er stabil. Sådanne ustabile atomer siges at være radioaktive.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Ioner er elektrisk ustabile og er hurtige til at danne kemiske bindinger. Atomer med ustabile kerner udsender stråling, indtil kernerne bliver stabile.
Hvad er et stabilt atom?

For bedre at forstå ustabile atomer hjælper det med at forstå, hvad der udgør stabilitet. I den velkendte planetmodel består et atom af en kerne af tunge positivt ladede partikler, kaldet protoner, og elektrisk neutrale dem, der kaldes neutroner. Kredsløb om kernen er en sky af lettere, negativt ladede elektroner. Protoner og elektroner har lige og modsatte ladninger.

Når atomet er stabilt, har det en nettoelektrisk ladning på 0, hvilket betyder, at antallet af protoner er lig med antallet af elektroner. Kernen er også afbalanceret, idet antallet af protoner er lig med antallet af neutroner. "Such an atom isn't inert.", 3, [[Det kan stadig kombineres med andre for at danne kemiske forbindelser, og dens tilbøjelighed til at gøre det afhænger af antallet af dets valenselektroner, eller de elektroner, der kan deles med andre atomer.
When a Atom Become a Ion

Når et atom mister eller får et elektron, bliver det en ion. Hvis det får et elektron, er det et kation, og hvis det mister et, er det en anion. Dette sker oftest i kemiske reaktioner, hvor atomer deler elektroner for at danne en stabil ydre skal på 8. F.eks. Består vandmolekylet af to hydrogenatomer og et iltatom. Brintatomerne overgiver hver deres enkelt elektron for at blive positivt ladede ioner, mens oxygenatomet accepterer, at de bliver negativt ladede. Kombinationen danner et meget stabilt, hvis let elektrisk polært, molekyle.

Frie ioner kan eksistere i opløsning eller i materialer, der er underlagt et elektrisk felt. Når de findes i opløsning, bliver løsningen til en elektrolyt, som er i stand til at lede elektricitet. På grund af deres elektriske ladning har ioner en større tilbøjelighed til at kombinere og danne forbindelser end elektrisk neutrale atomer.
Nuclear Instability, eller radioaktivitet -

Når en atomkerne har et overskud af protoner eller neutroner, kaster det dem i et forsøg på at opnå en afbalanceret tilstand. På grund af styrken af den kraft, der holder kernen sammen, er partiklerne, der kommer ud fra ustabile kerner, der kaldes radionuklider, meget energiske. Disse kerner kan udsende alfa-stråler, der er sammensat af protoner og neutroner; beta-stråler ,
som er negativt eller positivt ladede elektroner; og gammastråler, som er højenergifotoner.

Når et radionuklid mister et neutron, bliver det en anden isotop af det samme element, men når det mister en proton, bliver det helt andet. Atomet udsender fortsat radioaktiv stråling, indtil det opnår et stabilt antal protoner og neutroner. Den tid det tager for halvdelen af en given prøve af en bestemt isotop at nedbrydes til en stabil form kaldes dens halveringstid. Halveringstider kan variere fra fraktioner af et sekund i tilfælde af Polonium-215 til milliarder af år i tilfælde af Uranium-238.