Jak velký je atom vodíku?

Nejlepší odpověď

Místo tradičních metod vizualizace pojmu velikost vycházím z malý konec rozsahu a pracujte. Zpočátku se to může zdát matoucí, když uvážíme, že tyto velikosti jsou příliš malé na to, abychom je mohli okamžitě pojímat, ale mějte se mnou.

Nejprve si dáme rovnici atom s penny , nejmenší nominální hodnotou měny v USA, v hodnotě pouhé 1/100 amerického dolaru.

Za předpokladu, že žijeme v USA, za tento jediný cent toho moc koupit nemůžeme. Možná na eBay můžeme objednat položku za 0,01 $, ale za dopravu budeme muset zaplatit pořádnou částku.

Abychom utratili náš cent, poletíme po celém světě do Indie a podnikneme výlet na chudé předměstí s názvem slum Dharvi v Bombaji. Zvažte tašku třešní , která se prodává na ulici tohoto předměstí. Vidíme, že cena čte 65 rupií a všimli jsme si, že taška obsahuje přibližně 100 třešní. Provedli jsme rychlou konverzi a všimli jsme si, že 65 rupií ~ 0,995 USD, kolem dolaru. Po dokončení výpočtu si všimneme, že

(1 dolar / 100 třešní) * (100 centů / 1 dolar) = 1 cent / třešeň

Takto můžeme získat třešeň pro náš cent, pokud zjistíme způsob, jak cestovat do Indie a utratit jej. Třešeň pravděpodobně nebude dlouho uspokojovat váš hlad, ale dá vám 3-4 kalorie , které můžete použít k provedení push-up nebo k probuzení po dobu 10 minut bez ztráty hmotnosti.

Nyní vezmeme náš atom vodíku a duplikujeme ho. Potom uvidíme blízký atom. Tento atom je však připojen k jeho duplikátu a je obrovský ve srovnání s náš. Ve skutečnosti je nový atom, který zahlédneme, 16krát hmotnější než náš. Atom, který zahlédneme, je atom kyslíku, s 8 protony místo našeho jediného proton. Sdílíme naše elektrony s jedním z těchto atomů a tvoříme polární kovalentní molekulu H2O, kterou nazýváme voda.

Naše nová molekula je 18krát cennější než náš penny, má hodnotu 0,18 $. Tentokrát, když navštívíme Indii, zamíříme do restaurace v New Dehli. Tentokrát jsme si všimli samosy v prodeji za 12 rupií es a rozhodnete se využít nabídky s našimi 0,18 $. Samosa uspokojuje náš hlad během oběda a může nám poskytnout dostatek energie na to, abychom uběhli míli nebo zaplavali 400m závod.

Pro vášnivého studenta chemie, který to čte, možná jste již provedli převod na gramy z našeho penny a všimli jste si, že množství peněz potřebných k výrobě krtku vodíku je stále dost náročné pojmout. Vzhledem k tomu velmi brzy provedu substituce .

Zrychlíme, vezmeme mnoho atomů různých velikostí a vlastností v moře uhlíku, dusíku, kyslíku, vodíku a mnoho dalšího. Necháme biologii, aby pokračovala ve formování vazeb k tvorbě proteinů, lipidů a sacharidů.

Zatímco létáme podle různých velikostí a hodnot, kterých dosahujeme, zaznamenáváme některé hodnoty, které překračujeme. V tuto chvíli si představte, že naše 0,18 $ je na vzestupu, který roste exponenciálně . Všimli jsme si, že když máme fosfolipid, stojí to 1,80 $, což by nám mohlo koupit hamburger nebo sodu dokonce i v městských oblastech USA. Naše akcie stále rostou, dokud nebudeme mít mimivirus hodnotu peněz kolem 288 $. Za 288 $ bychom si mohli dovolit ojetou XBOX nebo novou dvojici bot Lebron XI.

Odpověď

„Jak si můžeme představit velikost atomu a atomu vodíku?“

Za prvé, tazatel , „větší“ atomy s více protony a neutrony v jádře mají zhruba stejný průměr – 1 až 5 angstromů – jako nejjednodušší atom vodíku pouze s jedním protonem, vzhledem k tomu, že jádra atomů tvoří jen nepatrný zlomek jejich objemu.

Vaše otázka se pak stává: „ Jak dokážeme si představit velikost angstromu? ”

Zde je postup:

1. Představte si fotbalové hřiště během mistrovství světa. Je zhruba 100 metrů dlouhý.
2. Představte si, že sedíte na tribuně zápasu mistrovství světa. Jste zhruba 2 metry dlouhý.
3. Představte si, že jste si vzali s sebou vládce ze školy a během zápasu se podíváte na nejmenší rozdělení tohoto vládce. Je dlouhý 1 milimetr.
4. Představte si, že uvnitř tohoto milimetru je deset malých teček od začátku do konce. Každá tečka je 100 mikrometrů dlouhá. Jsou to nejmenší objekty, které vaše lidské oko dokáže vyřešit bez pomoci (a stejné velikosti jako oplodněné lidské vejce).
5. Představte si těch deset malé tečky jsou deset drobných fotbalových hřišť, které sedí od začátku k konci, každé fotbalové hřiště dlouhé přibližně 100 mikrometrů.
6. Představte si to v jednom z těch drobných fotbalových hřišť sedí vaše dvojčata na tribunách. Vaše dvojče je zhruba 2 mikrometry (mikrony) dlouhé (a stejné velikosti jako jedna z vašich střevních bakterií).
7. Představte si, že během v poločase na Světovém poháru MicroWorld, na 100 mikronech dlouhém fotbalovém hřišti dopadne vzducholoď a miniaturní 2 mikrony vysoký Pele vyskočí, aby pozdravil dav. Jeho vzducholoď má velikost buňky lidské kůže. V náručí vašeho spolubojovníka je držena čivava a na její srsti sedí velký komár. Mikro čivava i mikrokomár jsou velikosti virů.
8. Představte si, že vaše malé 2mikronové dvojče drží své vlastní malý vládce ze školy, a že během zápasu MicroWorld Cupu, stejně jako vy, pohlédne na nejmenší rozdělení svého vládce. Je dlouhý 1 mikromilimetr (nanometr).
9. Představte si, že vaše maličké 2mikronové dvojče o velikosti bakterií pak přinese mikro – vládce až po oko a pozorně se na něj zadívá. Vidí, že mezi každou nanometrovou divizí na jeho mikropanovníku sedí deset malých teček od začátku do konce. Každá tečka je 1 angstrom.

Každá tečka je atom.