Wenn ein Atom die Größe einer Erbse hätte, wie groß wäre eine Zelle? Können Sie es mit etwas vergleichen?


Beste Antwort

Die Zelle wäre ungefähr 130 bis 260 Meter lang oder ungefähr so ​​lang wie 1 oder 2 Fußballfelder.

Die relevanten Längenskalen hier sind:

  • eine Atomgröße variiert je nach Element, aber als vernünftige Wahl hat Kohlenstoff einen Durchmesser von 0,6 nm
  • a Zelle – wieder variiert die Größe, aber sagen wir etwa 20 Mikrometer. Einige sind größer, andere kleiner.
  • eine Erbse – ich würde sagen, 4 mm ist eine vernünftige Schätzung für den Durchmesser einer gefrorenen Erbse.

Eine Erbse ist es daher etwa 6,6 Millionen mal so groß wie ein Atom. Um diese Zahl zu erhalten, nehmen Sie das Verhältnis ihrer Größen und achten Sie darauf, ihre Größen numerisch in eine gemeinsame Längeneinheit umzurechnen. Eine 20-Mikron-Zelle, die um denselben Faktor gesprengt wird, hat einen Durchmesser von 130 Metern.

Antwort

Atome sind eine Grundeinheit der Materie. Sie bestehen aus verschiedenen Anordnungen von Protonen, Neutronen und Elektronen.

Der Kern, der aus Protonen und Neutronen besteht, kann sehr schwer in eine größere oder kleinere Anzahl geändert werden, daher die Elemente (wie Wasserstoff, Kohlenstoff und Uran), die aus einer bestimmten Anzahl von Protonen im Kern bestehen, gelten als stabile Formen von Materie.

Die Elektronenwolke um den Kern ist viel veränderlicher. Es kann durch Gewinnen oder Verlieren von Energie chagen. Es kann verschiedene Energiezustände halten und gelegentlich Elektronen hinzufügen oder verlieren. Die Eigenschaften der spezifischen Elektronenwolke eines Elements ermöglichen es ihm, sich mit bestimmten anderen Atomen zu verbinden und Moleküle zu bilden (wie Wasser H2O oder Stickstoffdioxid NO2). Einige Atome werden immer von anderen Atomen angezogen. Sauerstoff zum Beispiel verbindet sich mit sich selbst, wenn nichts anderes verfügbar ist; Somit ist Luftsauerstoff tatsächlich O2, zwei Sauerstoffatome, die an ein Molekül gebunden sind.

Protonen und Neutronen bestehen aus kleineren Elementarteilchen. (Elektronen sind bereits eines dieser Elementarteilchen.) Diese bestehen aus verschiedenen Quarktrios, die über die starke Kernkraft miteinander verbunden sind.

Hier sind 10 interessante und nützliche Atomfakten.

  1. Ein Atom besteht aus drei Teilen. Protonen haben eine positive elektrische Ladung und werden zusammen mit Neutronen gefunden (keine elektrische Ladung) im Kern jedes Atoms. Negativ geladene Elektronen umkreisen den Kern.
  2. Atome sind die kleinsten Partikel, aus denen Elemente bestehen. Jedes Element enthält eine andere Anzahl von Protonen. Zum Beispiel haben alle Wasserstoffatome 1 Proton, während alle Kohlenstoffatome 6 Protonen haben. Einige Materie besteht aus einem Atomtyp (z. B. Gold), während andere Materie aus Atomen besteht, die miteinander verbunden sind, um -Verbindungen (z. B. Natriumchlorid) zu bilden / li>
  3. Atome sind meistens leere Räume. Der Kern eines Atoms ist extrem dicht und enthält fast die gesamte Masse jedes Atoms. Elektronen tragen sehr wenig Masse zum Atom bei (es werden 1836 Elektronen benötigt, um die Größe eines Protons zu erreichen) und kreisen so weit vom Kern entfernt, dass jedes Atom zu 99,9\% leer ist. Wenn das Atom die Größe einer Sportarena hätte, wäre der Kern die Größe einer Erbse. Obwohl der Kern im Vergleich zum Rest des Atoms viel dichter ist, besteht er ebenfalls hauptsächlich aus leerem Raum.
  4. Es gibt über 100 verschiedene Arten von Atomen. Etwa 92 von ihnen kommen auf natürliche Weise vor, während der Rest in Labors hergestellt wird. Das erste neue Atom des Menschen war technetium mit 43 Protonen. Neue Atome können durch Hinzufügen weiterer Protonen zu einem Atomkern hergestellt werden. Diese neuen Atome (Elemente) sind jedoch instabil und zerfallen sofort in kleinere Atome. Normalerweise wissen wir nur, dass ein neues Atom erzeugt wurde, indem die kleineren Atome aus diesem Zerfall identifiziert wurden.
  5. Die Komponenten eines Atoms werden durch drei Kräfte zusammengehalten. Protonen und Neutronen werden von den starken und schwachen Kernkräften zusammengehalten. Die elektrische Anziehung hält Elektronen und Protonen. Während die elektrische Abstoßung Protonen voneinander abstößt, ist die anziehende Kernkraft viel stärker als die elektrische Abstoßung. Die starke Kraft, die Protonen und Neutronen zusammenhält, ist 1038-mal stärker als die Schwerkraft, wirkt jedoch über einen sehr kurzen Bereich. Daher müssen Partikel sehr nahe beieinander sein, um ihre Wirkung zu spüren.
  6. Das Wort „Atom“ kommt vom griechischen Wort für „nicht schneidbar“ oder „ungeteilt“. Der griechische Demokrit glaubte, dass Materie aus Partikeln besteht, die nicht in kleinere Partikel geschnitten werden konnten. Lange Zeit glaubten die Menschen, Atome seien die grundlegende „unbeschneidbare“ Einheit der Materie. Während Atome die Bausteine ​​von Elementen sind, können diese in noch kleinere Teilchen unterteilt werden.Außerdem können Kernspaltung und Kernzerfall Atome in kleinere Atome zerlegen.
  7. Atome sind sehr klein. Das durchschnittliche Atom hat einen Durchmesser von etwa einem Zehntelmilliardstel Meter. Das größte Atom (Cäsium) ist ungefähr neunmal größer als das kleinste Atom (Helium).
  8. Obwohl Atome die kleinste Einheit eines Elements sind, bestehen sie aus noch winzigeren Partikeln, die als Quarks und Leptonen bezeichnet werden. Ein Elektron ist ein Lepton. Protonen und Neutronen bestehen jeweils aus drei Quarks.
  9. Der am häufigsten vorkommende Atomtyp im Universum ist das Wasserstoffatom. Fast 74\% der Atome in der Milchstraße sind Wasserstoffatome.
  10. Sie haben ungefähr 7 Milliarden Milliarden Atome in Ihrem Körper, aber Sie ersetzen jedes Jahr ungefähr 98\% davon!

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