물리 지질학

광물 결정을 포함한 모든 물질은 원자로 구성되며 모든 원자는 양성자, 중성자와 전자. 표 2.1에 요약 된 바와 같이, 양성자는 양전하를 띠고 중성자는 충전되지 않으며 전자는 음전하를 띤다. 하나의 전자의 음전하는 하나의 양성자의 양전하와 균형을 이룹니다. 양성자와 중성자는 모두 질량이 1 인 반면 전자는 질량이 거의 없습니다.

수소 원소는 각각 하나의 양성자와 하나의 전자를 가진 가장 단순한 원자를 가지고 있습니다. 양성자는 핵을 형성하고 전자는 그 주위를 공전합니다. 다른 모든 원소는 그림 2.2에 묘사 된 헬륨과 같은 핵에 양성자와 중성자를 가지고 있습니다. 양전하를 띤 양성자는 서로를 밀어내는 경향이 있으며 중성자는 핵을 함께 유지하는 데 도움이됩니다. 양성자의 수는 원자 번호이고 양성자와 중성자를 더한 수는 원자 질량입니다. 수소의 경우, 양성자는 하나이고 중성자는 없기 때문에 원자 질량은 1입니다. 헬륨의 경우 4 : 2 개의 양성자와 2 개의 중성자입니다.

16 개의 가장 가벼운 원소 (산소까지)의 대부분의 경우 중성자의 수는 양성자의 수와 같습니다. 나머지 원소의 대부분은 양성자보다 더 많은 중성자가 존재합니다. 왜냐하면 매우 작은 공간에 집중되어있는 증가하는 양성자의 상호 반발을 극복하여 핵을 함께 유지하기 위해 여분의 중성자가 필요하기 때문입니다. 예를 들어, 실리콘에는 14 개의 양성자와 14 개의 중성자가 있습니다. 원자 번호는 14이고 원자 질량은 28입니다. 우라늄의 가장 일반적인 동위 원소는 92 개의 양성자와 146 개의 중성자를 가지고 있습니다. 원자 번호는 92이고 원자 질량은 238 (92 + 146)입니다.

가운데에있는 점은 핵이고 주변 구름은 두 전자가 언제라도있을 수있는 위치를 나타냅니다. 그늘이 어두울수록 전자가있을 가능성이 높아집니다. 옹스트롬 (Å)은 10 ~ 10m입니다. 펨토 미터 (fm)는 10 ~ 15m입니다. 즉, 헬륨 원자의 전자 구름은 핵보다 약 100,000 배 더 큽니다.

원자의 핵 주위를 공전하는 전자는 ‘에너지 수준’이라고도하는 껍질에 배열되어 있습니다. 첫 번째 껍질은 2 개의 전자 만 보유 할 수 있고 다음 껍질은 최대 8 개의 전자를 보유 할 수 있습니다. 후속 껍질은 더 많은 전자를 보유 할 수 있지만 어떤 원자의 가장 바깥 껍질에는 8 개 이하의 전자를 보유 할 수 있습니다. 가장 바깥 쪽 껍질의 전자는 중요한 역할을합니다. 원자 사이의 결합에서. 전체 외부 껍질을 가진 원소는 다른 원소와 반응하여 화합물을 형성하지 않는다는 점에서 불활성입니다. 이들은 모두 헬륨, 네온, 아르곤 등 주기율표의 맨 오른쪽 열에 나타납니다. 완전한 외피를 갖지 않는 원소, 최 외각 전자는 주변 원자의 최 외각 전자와 상호 작용하여 화학 결합을 생성 할 수 있습니다. 처음 36 개 원소 중 29 개에 대한 전자 껍질 구성은 표 2.2에 나열되어 있습니다.