Речовини з масою меншою ніж 3 атоми
У світі речовин існують частинки, які мають масу, але меншу ніж 3 атоми. До них належать:
Елементарні частинки
* Електрони: Елементарні частинки з негативним електричним зарядом і масою приблизно 1/1836 маси протона.
* Позитрони: Античастинки електронів з позитивним електричним зарядом і такою ж масою.
* Кварки: Елементарні частинки, які складають адрони, такі як протони та нейтрони. Існують різні типи кварків, кожен з яких має свою масу. Наприклад, верхній кварк має масу близько 3-5 МеВ/c², а нижній кварк – близько 5-10 МеВ/c².
Субатомні частинки
* Нейтрино: Елементарні частинки, які мають дуже малу масу (менше 1 електронвольта) і не мають електричного заряду.
* Фотони: Кванти електромагнітного випромінювання, які також не мають маси у спокої.
Молекули
* Водень (H2): Найлегша молекула, яка складається з двох атомів водню і має масу приблизно 2,0158 а. о. м.
* Гелій (He): Друга найлегша молекула, яка складається з двох атомів гелію і має масу приблизно 4,0026 а. о. м.
Іони
* Протон (H+): Ядро атома водню, яке має масу приблизно 1,0073 а. о. м.
* Нейтрон (n0): Незаряджена частинка, яка присутня в ядрах атомів, і має масу приблизно 1,0087 а. о. м.
Інші частинки
* Глюони: Частинки, які забезпечують сильне взаємодію між кварками.
* Гіпотетичні частинки: Існують гіпотези про існування інших частинок з масою меншою ніж 3 атоми, таких як аксіони та нейтрино стерильної природи.
Зауважте, що маса цих частинок вимірюється в електронвольтах (еВ) або атомних одиницях маси (а. о. м.), які є значно меншими одиницями, ніж грами.
Запитання:
1. Яка з наступних частинок має меншу масу: 3 атоми або один електрон?
Відповідь: Один електрон має меншу масу, ніж 3 атоми. Маса електрона становить приблизно 9,11 x 10^-31 кілограмів, тоді як маса навіть найлегшого атома, водню, становить приблизно 1,67 x 10^-27 кілограмів.
2. Що має меншу масу: 3 атоми гелію або 2 атоми кисню?
Відповідь: 3 атоми гелію мають меншу масу, ніж 2 атоми кисню. Атомний номер гелію дорівнює 2, що означає, що в ньому два протони і два нейтрони, тоді як у кисню атомний номер 8, що означає, що в ньому вісім протонів і вісім нейтронів. Оскільки маса протонів і нейтронів приблизно однакова, 2 атоми кисню мають більшу масу, ніж 3 атоми гелію.
3. Що має меншу масу: 3 атоми вуглецю або 1 молекула води (H2O)?
Відповідь: 1 молекула води має меншу масу, ніж 3 атоми вуглецю. Молекулярна маса води становить приблизно 18 атомних одиниць маси (а.о.м.), тоді як атомна маса вуглецю становить приблизно 12 а.о.м. Отже, 3 атоми вуглецю мають масу 36 а.о.м., що більше, ніж маса молекули води 18 а.о.м.
4. Що має меншу масу: 3 атоми заліза або 1 атом золота?
Відповідь: 3 атоми заліза мають меншу масу, ніж 1 атом золота. Атомний номер заліза дорівнює 26, що означає, що в ньому 26 протонів і 26,35 нейтронів (в середньому), тоді як у золота атомний номер 79, що означає, що в ньому 79 протонів і 118 нейтронів. Отже, атом золота має значно більшу масу, ніж 3 атоми заліза.
5. Що має меншу масу: 3 атоми урану або 1 атом свинцю?
Відповідь: 3 атоми урану мають більшу масу, ніж 1 атом свинцю. Атомний номер урану дорівнює 92, що означає, що в ньому 92 протони та 146 нейтронів, тоді як у свинцю атомний номер 82, що означає, що в ньому 82 протони та 126 нейтронів. Отже, атом урану має більшу масу, ніж атом свинцю, і три атоми урану мають ще більшу масу.