Όταν ένα άτομο υδρογόνου χάνει το ηλεκτρόνιο του, πώς αλλάζει η πυκνότητα και το βάρος;

Ακολουθεί μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο η πυκνότητα και το βάρος μιας αλλαγής ατόμου υδρογόνου όταν χάνει το ηλεκτρόνιο του:

πυκνότητα

* Πριν χάσετε το ηλεκτρόνιο: Ένα ουδέτερο άτομο υδρογόνου αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο. Το ηλεκτρόνιο συμβάλλει σημαντικά στο συνολικό μέγεθος του ατόμου λόγω της φύσης του που μοιάζει με κύματα.

* μετά την απώλεια του ηλεκτρονίου: Όταν χάνεται το ηλεκτρόνιο, το άτομο γίνεται ιόν υδρογόνου (Η+). Το ιόν υδρογόνου είναι ουσιαστικά μόνο ένα πρωτόνιο, το οποίο είναι πολύ μικρότερο από το ουδέτερο άτομο.

* αποτέλεσμα: Η πυκνότητα αυξάνεται δραματικά. Δεδομένου ότι η μάζα παραμένει περίπου η ίδια (το ηλεκτρόνιο έχει πολύ μικρή μάζα σε σύγκριση με το πρωτόνιο), αλλά ο όγκος συρρικνώνεται σημαντικά, η πυκνότητα αυξάνεται.

βάρος

* Πριν χάσετε το ηλεκτρόνιο: Το βάρος ενός ατόμου υδρογόνου καθορίζεται από τη μάζα του.

* μετά την απώλεια του ηλεκτρονίου: Η μάζα του ιόντος υδρογόνου είναι ελαφρώς μικρότερη από τη μάζα του ουδέτερου ατόμου επειδή χάνεται η μάζα του ηλεκτρονίου.

* αποτέλεσμα: Το βάρος μειώνεται πολύ ελαφρώς. Η διαφορά στη μάζα μεταξύ ενός πρωτονίου και ενός πρωτονίου συν ένα ηλεκτρόνιο είναι πολύ μικρή, οπότε η αλλαγή βάρους είναι αμελητέα.

Βασικά σημεία

* Η πυκνότητα είναι ένα μέτρο μάζας ανά όγκο μονάδας. Η σημαντική μείωση του όγκου οδηγεί σε μεγάλη αύξηση της πυκνότητας.

* Το βάρος είναι ένα μέτρο της δύναμης της βαρύτητας σε ένα αντικείμενο. Η ελαφρά διαφορά μάζας έχει ως αποτέλεσμα μια μικρή μείωση του βάρους.

Πρακτικά όρους: Ενώ οι μεταβολές στην πυκνότητα και το βάρος είναι μετρήσιμες σε ατομική κλίμακα, δεν είναι σημαντικές για μακροσκοπικές ποσότητες υδρογόνου.