2013年1月15日 星期二

原子結構


原子結構
◎       原子直徑與化學鍵長度的單位為埃(angstrom,Å,10-10 m),DNA一個螺旋(helix)的長度約為34 Å,而能量12.4keV的X光波長λ為1 Å(=10-10m)
◎       原子核直徑與核力範圍長度的單位為費米(fm,10-15m)
◎       長度單位為公尺(meter,m)
◎       細胞直徑大小的單位為微米(μm,10-6m)
◎       次細胞結構與生物巨分子的單位為奈米(nm,10-9m),例如:DNA雙股間距離為2nm


電子軌域

主量子數n
電子層符號
可容納電子數目2n2
軌域數
1
K
2
1
2
L
8
4
3
M
18
9
4
N
32
16
5
O
50
25


⑴ 原子的大小約為多少?
  原子的大小=原子半徑 =10-10 m=10-8 cm
=100 pm(即100×10-12 m)=0.1 nm =0.01 Å

⑵ 原子核的大小約為多少?
原子核主要由質子中子構成,原子核半徑約為10-14~10-15 m
  原子核的大小=原子核半徑 =10-14 m=10-12 cm
=10 fm(即10×10-15 m)=0.01 pm

⑶ 原子半徑 為 原子核半徑 的一萬倍(10000倍)

⑷ 粒子靜止質量
   中子(n)靜止質量=1.008665 amu=1.675×10-27kg
   質子(p)靜止質量=1.007277 amu=1.673×10-27kg
   電子(e)靜止質量=0.0005485 amu=9.109×10-31kg=5.485×10-4 amu=0.511MeV=8.187×10-14 J         

①粒子靜止質量排序:中子(n)>質子(p)>電子(e)
②(①中子②質子③電子④微中子)。何種粒子的靜止質量最小: 微中子

⑸原子質量單位amu(atomic mass unit)
  1 amu=1.6604×10-27 kg=1.6604×10-24 g
※計算1 amu之質量
定義:一莫耳(6×1023個原子)12C質量為12克
故:一個12C質量為12 amu(質量數為12,核內有12個核子)
    12 amu=12.000 g ÷ (6×1023個原子)=2×10-23 g







⑹用於原子尺度的面積單位為何?長度單位為何?
  用於原子尺度的面積單位為邦(barn,b),長度單位為埃(angstrom,Å)。
  1 b=10-24 cm2
  1 Å=10-10 m

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