Естественные науки

Почему вещество не разлетаются на атомы?

Если атомы нейтрально заряжены (т.е. число нейтронов равно числу протонов) какая сила не даст им разлететься.
Забавно в этом то, что вопрос, казалось бы, очевидный, а вот классическая физика дать на него ответ не в состоянии. Есть такая старая задача: может ли находиться в статическом равновесии система заряженных частиц? Элементарным следствием теоремы Гаусса является: не может. Т. е. даже если бы атомы были бы не нейтральны, а были бы перемешаны положительно и отрицательно заряженные, это вссе равно не отвечало бы на вопрос о стабильности.

Между атомами существуют взаимодействия разного рода и все они являются следствием того, что электроны не являются точечными частицами, а размазаны в пространстве. Например, в случае молекул важную роль играет то, что электроны находятся не только около "своего" ядра, но также заворачивают к соседнему. По принципу неопределенностей Гейзенберга это приводит к уменьшению неопределенности импульса электрона и, соответственно, к понижению его кинетической энергии. Т. е. энергия двух атом поблизости оказывается меньше, чем когда они далеко друг от друга. А это и есть притяжение. Есть еще и ван-дер-Ваальсовское притяжение, которое тоже является следствием разманности, но более сложным.

И, наконец, вопрос о стабильности веществ получил более менее полный ответ относительно не так давно, в 70-ые. Т. е. механизмы были уже давно известны, а взяться за проверку (очень сложную) того, что они в самом деле работают, руки все у людей не доходили.
Гога Шкварун
Гога Шкварун
2 952
Лучший ответ
В атомах заряд протонов компенсируют ЭЛЕКТРОНЫ (нейтроны, как ни смешно, НЕЙТРАЛЬНЫ)
И эти самые отрицательно заряженные электроны, как ни смешно, имеют обыкновение к ядру, содержащему положительные протоны, ПРИТЯГИВАТЬСЯ.
Причём не только к ядру СВОЕГО атома, но и к ядрам соседних.
А дальше уже квантовая механика - ограничение орбиталей, которые электроны могут занимать, прнинципом Паули... .
$$$ Тёмк@ $$$
$$$ Тёмк@ $$$
72 762
Потому что атомы хоть и нейтрально заряжены в целом, но вообще-то состоят из положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов (нейтроны тут вообще ни при чём) .

Вот, например, простейшая двухатомная молекула - посередине между положительными ядрами двух одинаковых атомов крутится пара отрицательных электронов:

+ - -+

Эти два ядра притягиваются к электронам в середине, т. е. друг к другу.

А две таких молекулы могут притягиваться, например, так:

+
- ..+-+
+

А потом к ним притягиваются другие молекулы - плюсы к минусам, минусы к плюсам.
Хотя, в целом всё вещество остаётся нейтральным.

Электромагнитные силы не дают ему разлетаться.
Если кратко, то просто не хочет.
Чел Просто Чел
Чел Просто Чел
73 470
Смотря какое вещество. Бывают такие, что долго не живут и разлетаются.
Andrey Samohin
Andrey Samohin
49 504
Потому что что то совершенно непонятное соединяет их.
Допустим в молекулах воды, некоторых органических вещ-вах и там где есть водород, существует межмолекулярная водородная связь.

Похожие вопросы