The uncertain location of electrons - George Zaidan and Charles Morton

Unde se află electronii? - George Zaidan and Charles Morton

Traducător: Doina Zamfirescu Corector: Ariana Bleau Lugo

You probably know that all stuff is made up of atoms

Stiţi deja că toate sunt făcute din atomi

and that an atom

şi că un atom

is a really, really, really, really tiny particle.

este o particulă extrem de mică.

Every atom has a core,

Fiecare atom are un miez,

which is made up of at least one

alcătuit din cel puţin

positively charged particle

o particulă încărcată pozitiv

called a proton,

numită proton

and in most cases,

şi în multe cazuri,

some number of neutral particles called neutrons.

un număr de particule neutre numite neutroni.

That core is surrounded

Acel miez este înconjurat

by negatively charged particles called electrons.

de particule încarcate negativ numite electroni.

The identity of an atom is determined

Identitatea unui atom este determinată

only by the number of protons in its nucleus.

doar de numărul de protoni din nucleul său.

Hydrogen is hydrogen because it has just one proton,

Hidrogenul este aşa pentru că are doar un proton,

carbon is carbon because it has six,

carbonul pentru că are şase,

gold is gold because it has 79,

aurul pentru că are 79,

and so on.

etc.

Indulge me in a momentary tangent.

Îngăduiţi-mi o paranteză.

How do we know about atomic structure?

Cum ştim despre structura atomică?

We can't see protons, neutrons, or electrons.

Nu vedem protonii, neutronii sau electronii.

So, we do a bunch of experiments

Şi atunci facem nişte experimente

and develop a model for what we think is there.

şi dezvoltăm un model pentru ce credem că este acolo.

Then we do some more experiments

Apoi facem nişte experimente

and see if they agree with the model.

şi vedem dacă ei se conformează modelului.

If they do, great.

Dacă da, foarte bine.

If they don't, it might be time for a new model.

Dacă nu, poate e timpul pentru alt model.

We've had lots of very different models for atoms

Am avut o mulţime de modele pentru atomi

since Democritus in 400 BC,

de la Democrit din 400 e.n.

and there will almost certainly

şi probabil

că vor mai fi şi altele.

be many more to come.

Okay, tangent over.

Ok, am terminat paranteza.

The cores of atoms tend to stick together,

Miexul atomilor tinde să stea unit,

but electrons are free to move,

dar electronii sunt liberi să se mişte

and this is why chemists love electrons.

şi de aceea chimiştii iubesc electronii.

If we could marry them,

Dacă ar fi căsătoriţi cu ei,

we probably would.

poate că da.

But electrons are weird.

Dar electronii sunt ciudaţi.

They appear to behave either as particles,

Ei par să se comporte fie ca particule,

like little baseballs,

ca mingi infime de baseball,

or as waves, like water waves,

sau ca valuri, cele de apă,

depending on the experiment that we perform.

depinde de experimentul pe care îl facem.

One of the weirdest things about electrons

Unul dintre cele mai ciudate lucruri despre electroni

is that we can't exactly say where they are.

este că nu putem spune exact unde sunt.

It's not that we don't have the equipment,

Nu pentru că nu avem echipament,

it's that this uncertainty

ci pentru că această incertitudine

is part of our model of the electron.

e parte a modelului electronului nostru.

So, we can't pinpoint them, fine.

Deci, nu-i putem localiza.

But we can say there's a certain probability

Dar putem spune că există probabilitatea

of finding an electron in a given space

de a găsi un electron într-un anumit spaţiu

around the nucleus.

în jurul nucleului.

And that means that we can ask the following question:

Şi asta înseamnă că ne punem întrebarea:

If we drew a shape around the nucleus

Dacă desenăm o formă în jurul nucleelor

such that we would be 95% sure

ca şi cum am fi 95% siguri

of finding a given electron within that shape,

că găsim un electron în acea formă,

what would it look like?

cum ar arăta?

Here are a few of these shapes.

Iată câteva forme.

Chemists call them orbitals,

Chimiştii le numesc orbitali

and what each one looks like

şi felul în care arată fiecare

depends on, among other things,

depinde, printre altele,

how much energy it has.

de câtă energie are.

The more energy an orbital has,

Cu cât un orbital are mai multă energie,

the farther most of its density is

cu atât e mai departe se situează

from the nucleus.

uajoritatea densității sale de nucleu.

By they way, why did we pick 95%

Apropos, de ce am ales 95%

and not 100%?

şi nu 100%?

Well, that's another quirk

Ăata este un alt capriciu

of our model of the electron.

al modelului electronului nostru.

Past a certain distance from the nucleus,

Peste o anumită distanţă de nucleu,

the probability of finding an electron

probabilitatea de a găsi un electron

starts to decrease

începe să descrească

more or less exponentially,

mai mult sau mai puţin exponenţial,

which means that while it will approach zero,

adică în timp ce se apropie de zero,

it'll never actually hit zero.

de fapt nu-l va atinge.

So, in every atom,

Pentru fiecare atom,

there is some small, but non-zero, probability

există o foarte mică probabilitate, non-zero,

that for a very, very short period of time,

pentru o foarte scurtă durată de timp,

one of its electrons

ca unul din electronii săi

is at the other end of the known universe.

esă fie la celălalt capăt al universului.

But mostly electrons stay close to their nucleus

Dar cei mai mulţi electroni stau aproape de nuclee

as clouds of negative charged density

ca nori de sarcini negative

that shift and move with time.

care se deplasează şi se mişcă în timpul.

How electrons from one atom

Modul în care electronii unui atom

interact with electrons from another

interacţionează cu electronii altuia

determines almost everything.

determină aproape totul.

Atoms can give up their electrons,

Atomii pot ceda electronii,

surrendering them to other atoms,

cedându-i altor atomi,

or they can share electrons.

sau pot avea electroni comuni.

And the dynamics of this social network

Şi dinamicile acestei reţele sociale

are what make chemistry interesting.

fac chimia interesantă.

From plain old rocks

De la vechile roci,

to the beautiful complexity of life,

până la minunata complexitate a vieţii,

the nature of everything we see,

natura a tot ceea ce vedem,

hear,

auzim,

smell, taste, touch, and even feel

gustăm,

mirosim,

atingem

şi chiar simţim

is determined at the atomic level.

este determinată la nivel atomic.