原子搭建器
万物皆由原子构成,而每个原子只由三种粒子组成。加质子决定元素,加中子改变同位素,加电子形成离子 —— 看着实时的玻尔原子在你面前重新排布电子层。
三种粒子,各自决定什么
- 质子 —— 质子数就是元素本身。一个质子永远是氢,六个永远是碳。改变质子数,你手里的物质就变了。
- 中子 —— 增加质量,但不改变元素。质子相同、中子不同,就是同位素。碳-12 和碳-14 都是碳,其中一种用来给古老骸骨测年。
- 电子 —— 平衡电荷。电子数等于质子 → 中性原子;更少 → 带正电的阳离子;更多 → 带负电的阴离子。
怎么读原子符号
化学家把原子写成元素符号,左边加两个小数字 —— 上面是质量数(质子 + 中子),下面是原子序数(质子),右边写电荷:
搭一个氧(8 个质子、8 个电子),再多加 2 个电子,就得到你在水和铁锈里遇到的 O²⁻ 离子。注意最外层在 8 个电子时刚好填满 —— 正是这个「满壳层」让氧如此贪婪地抢电子。
值得一试
- 搭氖(10)和氩(18):两者的最外层都恰好填满。这正是稀有气体几乎不反应的原因。
- 搭钠(11),再拿掉一个电子。它退回氖的电子层排布(2·8),变成 Na⁺ —— 食盐里的钠。
- 把质子固定在碳(6),只加中子:6 → 7 → 8。你就在碳-12、碳-13 和放射性的碳-14 之间切换,而元素始终没变。