原子結構
現代原子模型奠基於1910年拉賽福的阿爾法粒子撞擊實驗。現在我們知道，原子的質量集中在一個很小(約 0.0001Å) 的原子核當中，原子核內包含了帶正電的質子與不帶電的中子。在原子核外圍通常環繞著一些帶負電的電子。由於電子並非在固定的軌道上運動，因此原子的大小並沒有一個嚴格的定義；通常原子的大小是由其電子密度的分佈或由與其他原子的距離間接推導出的，大小約為1-5Å，比原子核大一萬倍以上。在中性的原子內電子數與質子數相等，有時電子數會稍多於或少於質子數，我們通常將其分別稱為負（陰）離子或正（陽）離子。各種元素原子的差異在於原子核內的質子數不同，因而影響到電子組態乃至於化學性質的不同，比如說碳原子核有六個質子而氮原子核有七個質子，因而造成這兩種元素在化學性質上極大的差異。質子數相同但中子數不同的原子稱為同位素，例如氫與氘（重氫）都含有一個質子但氘原子核還包含了一個中子。同位素原子的大部分化學性質非常類似。
宇宙中之元素含量
Number of atoms per 10,000,000 of hydrogen
|
hydrogen |
10,000,000 |
sulfur |
95 |
|
helium |
1,400,000 |
iron |
80 |
|
oxygen |
6,800 |
argon |
42 |
|
carbon |
3,000 |
aluminum |
19 |
|
neon |
2,800 |
sodium |
17 |
|
nitrogen |
910 |
calcium |
17 |
|
magnesium |
290 |
all other elements |
50 |
|
silicon |
250 |
. |
. |
上圖摘錄自 http://www.angelfire.com/on2/daviddarling/elcosmic.htm
地殼中之元素含量
|
Element |
Atomic no. |
% by weight |
|
oxygen |
8 |
46.6 |
|
silicon |
14 |
27.72 |
|
aluminum |
13 |
8.13 |
|
iron |
26 |
5 |
|
calcium |
20 |
3.63 |
|
sodium |
11 |
2.83 |
|
potassium |
19 |
2.59 |
|
magnesium |
12 |
2.09 |
|
titanium |
22 |
0.44 |
|
hydrogen |
1 |
0.14 |
|
phosphorus |
15 |
0.12 |
|
manganese |
25 |
0.1 |
上表摘錄自 http://www.angelfire.com/on2/daviddarling/elterr.htm
大氣中之元素含量
|
名稱 |
分子式 |
莫耳分率 |
|
氮 |
N2 |
0.781 |
|
氧 |
O2 |
0.209 |
|
氬 |
Ar |
0.009 |
|
二氧化碳 |
CO2 |
0.0004 |
人體中之元素含量
|
Element |
Atomic no. |
Percentage |
Role |
|
oxygen |
8 |
65.0 |
cellular respiration, component of water |
|
carbon |
6 |
18.5 |
basis of organic molecules |
|
hydrogen |
1 |
9.5 |
component of water and most organic molecules, electron carrier |
|
nitrogen |
7 |
3.3 |
component of all proteins and nucleic acids |
|
calcium |
20 |
1.5 |
component of bones and teeth, triggers muscle contraction |
|
phosphorus |
15 |
1.0 |
component of nucleic acids, important in energy transfer |
|
potassium |
19 |
0.4 |
min positive ion inside cells, important in nerve function |
|
sulfur |
16 |
0.3 |
component of most proteins |
|
sodium |
11 |
0.2 |
main positive ion outside cells, important in nerve function |
|
chlorine |
17 |
0.2 |
main negative ion outside cells |
|
magnesium |
12 |
0.1 |
essential component of many energy-transferring enzymes |
|
iron |
26 |
trace |
essential component of hemoglobin in the blood |
|
copper |
29 |
trace |
component of many enzymes |
|
molybdenum |
42 |
trace |
component of many enzymes |
|
zinc |
30 |
trace |
component of some enzymes |
|
iodine |
53 |
trace |
component of thyroid hormone |
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