Beste antwoord
In plaats van traditionele methoden om het concept van grootte te visualiseren, ga ik uit van de kleine kant van de schaal en werk omhoog. Dit lijkt in eerste instantie misschien verwarrend, aangezien deze formaten te klein zijn om onmiddellijk een beeld te krijgen, maar wees geduldig.
Ten eerste zullen we een atom met een penny , de kleinste munteenheid in de VS, met een waarde van slechts 1 / 100ste van een Amerikaanse dollar.
Ervan uitgaande dat we in de VS wonen, kunnen we niet veel kopen met deze ene cent. Misschien kunnen we op eBay een item bestellen voor 0,01 $, maar we zullen nog steeds een flink bedrag moeten betalen voor verzending.
Om onze cent uit te geven, vliegen we over de wereld naar India en maken we een reis naar een arme buitenwijk genaamd de Dharvi-sloppenwijk in Mumbai. Overweeg een zak kersen , die in de straat van deze buitenwijk te koop is. We zien dat de prijs 65 roepies aangeeft en we merken dat de zak ongeveer 100 kersen bevat. We voeren een snelle conversie uit en merken dat 65 roepies ~ 0.995 USD, ongeveer een dollar. Als we de berekening voltooien, merken we op dat
(1 dollar / 100 kersen) * (100 cent / 1 dollar) = 1 cent / kers
We kunnen dus een kers voor onze cent als we een manier kunnen bedenken om naar India te reizen om het uit te geven. Een kers zal je honger waarschijnlijk niet lang stillen, maar geeft je 3-4 calorieën die je kunt gebruiken om een push-up uit te voeren of wakker te blijven gedurende 10 minuten zonder af te vallen.
Nu nemen we ons waterstofatoom en dupliceren het. Dan zien we een nabijgelegen atoom. Dit atoom is echter aan een duplicaat van zichzelf vastgemaakt en is enorm vergeleken met het onze. In feite is het nieuwe atoom dat we zien 16 keer massiever dan het onze. Het atoom dat we zien is een zuurstofatoom, met 8 protonen in plaats van ons enkele proton. We delen onze elektronen met een van deze atomen en vormen een polair covalent molecuul H2O dat we water noemen.
Ons nieuwe molecuul is 18 keer waardevoller dan onze cent, met een waarde van $ 0,18. Als we India bezoeken, gaan we deze keer naar een restaurant in New Dehli. Deze keer zien we een samosa te koop voor 12 roepie es en besluit om op het bod in te gaan met onze $ 0,18. De samosa bevredigt onze honger tijdens de lunch en kan ons voldoende energie geven om een mijl te rennen of een wedstrijd van 400 meter te zwemmen.
Voor de enthousiaste scheikundestudent die dit leest, heb je misschien al een conversie naar grammen van onze cent gedaan en heb je gemerkt dat de hoeveelheid geld die nodig is om een mol waterstof te maken, nog steeds een behoorlijke uitdaging is om te conceptualiseren. Met het oog hierop zal ik zeer binnenkort een aantal vervangingen maken.
Als we het tempo versnellen, zullen we veel atomen van verschillende grootte en eigenschappen in een zee van koolstof, stikstof, zuurstof, waterstof en nog veel meer. We laten de biologie zijn gang gaan door bindingen te vormen om eiwitten, lipiden en koolhydraten te maken.
Terwijl we vliegen door de verschillende maten en waarden die we bereiken, merken we enkele waarden op die we overtreffen. Stel je op dit moment voor dat onze $ 0,18 zich in een sterk stijgend aandeel bevindt dat exponentieel groeit. We merken dat wanneer we een fosfolipide hebben, deze $ 1,80 waard is, waarmee we een burger of een frisdrank kunnen kopen zelfs in een stedelijk gebied van de VS. Onze voorraad blijft groeien totdat we een Mimivirus -waarde aan geld hebben, ongeveer $ 288. Met $ 288 konden we ons misschien een gebruikte XBOX veroorloven, of een nieuw paar Lebron XI-schoenen.
Antwoord
“Hoe kunnen we ons de grootte van een atoom en een waterstofatoom voorstellen?”
Ten eerste, Vraagsteller , hebben grotere atomen met meer protonen en neutronen in hun kern ongeveer dezelfde diameter – 1 tot 5 Angstrom – als het eenvoudigste waterstofatoom met slechts één proton, aangezien de atoomkernen slechts een klein deel van hun volume uitmaken.
Uw vraag wordt dan: “ Hoe kunnen we ons de grootte van een ångström voorstellen? ”
Hier is hoe:
- Stel je een voetbalveld voor tijdens het WK. Het is ongeveer 100 meter lang.
- Stel je voor dat je op de tribune zit van de WK-wedstrijd. Je bent ongeveer 2 meter lang.
- Stel je voor dat je een liniaal van school hebt meegenomen en tijdens de wedstrijd kijk je neer op de kleinste divisie van die heerser. Het is 1 millimeter lang.
- Stel je voor dat in die millimeter tien kleine puntjes van begin tot eind zitten. Elke stip is 100 micrometer lang. Het zijn de kleinste objecten die uw menselijk oog zonder hulp kan oplossen (en even groot als een bevruchte menselijke eicel).
- Stel je die tien voor kleine stippen zijn tien minuscule voetbalvelden, die van begin tot eind liggen, elk voetbalveld ongeveer 100 micrometer lang.
- Stel je voor dat in één van die kleine voetbalvelden zit een tweeling van jullie op de tribunes. Je tweelingbroer is ongeveer 2 micrometer (micron) lang (en even groot als een van je darmbacteriën).
- Stel je voor dat tijdens Tijdens de rust van de MicroWorld Cup landt een luchtballon op het 100 micron lange voetbalveld en een miniatuur 2 micron hoge Pele springt naar buiten om de menigte te begroeten. Zijn luchtballon is zo groot als een menselijke huidcel. Een chihuahua wordt vastgehouden in de armen van je zitmaat en op zijn vacht zit een grote mug. De microchihuahua en de micromug hebben allebei de grootte van virussen.
- Stel je voor dat je kleine tweeling van 2 micron zijn mannetje staat kleine liniaal van school, en dat hij tijdens de MicroWorld Cup-wedstrijd, net als jij, neerkijkt op de kleinste divisie van zijn liniaal. Het is 1 micromilimeter (nanometer) lang.
- Stel je voor dat je kleine tweelingbroer van 2 micron ter grootte van een bacterie vervolgens de micro -ruler recht voor zijn oog en staart er dicht naar. Hij ziet dat tussen elke nanometerdivisie op zijn microliniaal tien kleine puntjes van begin tot eind zitten. Elke punt is 1 Angström.
Elke punt is een atoom.