Atomernas struktur — elementära partiklar av materia, elektroner, protoner, neutroner
Alla fysiska kroppar i naturen är gjorda av en typ av materia som kallas materia. Ämnen delas in i två huvudgrupper — enkla och komplexa ämnen.
Komplexa ämnen är de ämnen som genom kemiska reaktioner kan brytas ned till andra enklare ämnen. Till skillnad från komplexa ämnen är enkla ämnen sådana som inte kemiskt kan brytas ner till ännu enklare ämnen.
Ett exempel på ett komplext ämne är vatten som genom en kemisk reaktion kan sönderdelas till två andra enklare ämnen – väte och syre. När det gäller de två sistnämnda kan de inte längre brytas kemiskt ned till enklare ämnen och är därför enkla ämnen, eller med andra ord kemiska grundämnen.
Under första hälften av 1800-talet fanns det ett antagande inom vetenskapen att kemiska grundämnen var oförändrade ämnen som inte hade något gemensamt förhållande till varandra. Men den ryske vetenskapsmannen D. I. Mendeleev (1834 — 1907) för första gången 1869avslöjar förhållandet mellan kemiska element, vilket visar att den kvalitativa egenskapen för var och en av dem beror på dess kvantitativa egenskap - atomvikt.
Genom att studera egenskaperna hos kemiska element, märkte D. I. Mendeleev att deras egenskaper regelbundet upprepades beroende på deras atomvikt. Han visade denna periodicitet i form av en tabell, som kom in i vetenskapen under namnet "Mendeleevs periodiska system för grundämnen."
Nedan finns Mendeleevs moderna periodiska system över kemiska grundämnen.
Atomer
Enligt moderna vetenskapliga begrepp består varje kemiskt element av en samling av de minsta material (material) partiklar som kallas atomer.
En atom är den minsta del av ett kemiskt grundämne som inte längre kan brytas kemiskt ned till andra, mindre och enklare materialpartiklar.
Atomer av kemiska grundämnen av olika natur skiljer sig från varandra i sina fysikalisk-kemiska egenskaper, struktur, storlek, massa, atomvikt, egen energi och några andra egenskaper. Till exempel skiljer sig väteatomen kraftigt i sina egenskaper och struktur från syreatomen, och den senare från uranatomen, och så vidare.
Atomer av kemiska grundämnen har visat sig vara extremt små i storlek. Om vi villkorligt antar att atomerna har en sfärisk form, måste deras diametrar vara lika med hundra miljondelar av en centimeter. Till exempel är diametern på en väteatom - den minsta atomen i naturen - en hundra miljondels centimeter (10-8 cm), och diametern på de största atomerna, till exempel uranatomen, överstiger inte trehundra miljondelar av en centimeter (3 10-8 cm).Därför är väteatomen lika många gånger mindre än sfären med radien en centimeter, som den senare är mindre än jordklotet.
På grund av den mycket lilla storleken på atomer är deras massa också mycket liten. Till exempel är massan av en väteatom m = 1,67· 10-24 Detta betyder att ett gram väte innehåller cirka 6·1023 atomer.
För den konventionella måttenheten för kemiska grundämnens atomvikter tas 1/16 av vikten av en syreatom. I enlighet med denna atomvikt av ett kemiskt element kallas ett abstrakt tal, som anger hur många gånger vikten av ett givet kemiskt element är mer än 1/16 av vikten av en syreatom.
I det periodiska systemet för grundämnena i D. I. Mendeleev anges atomvikterna för alla kemiska grundämnen (se numret under grundämnets namn). Från denna tabell ser vi att den lättaste atomen är väteatomen, som har en atomvikt på 1,008. Atomvikten för kol är 12, syre är 16, och så vidare.
När det gäller de tyngre kemiska elementen överstiger deras atomvikt atomvikten för väte med mer än tvåhundra gånger. Så atomvärdet för kvicksilver är 200,6, radium är 226 och så vidare. Ju högre nummerordning som upptas av ett kemiskt element i det periodiska systemet, desto större atomvikt.
De flesta av atomvikterna för kemiska grundämnen uttrycks som bråktal. Detta förklaras till viss del av att sådana kemiska grundämnen består av en uppsättning av hur många typer av atomer med olika atomvikt men med samma kemiska egenskaper.
Kemiska grundämnen som upptar samma antal i grundämnenas periodiska system och därför har samma kemiska egenskaper men med olika atomvikt kallas isotoper.
Isotoper finns i de flesta kemiska grundämnen, det finns två isotoper, kalcium - fyra, zink - fem, tenn - elva, etc. Många isotoper erhålls genom konst, några av dem har stor praktisk betydelse.
Elementära partiklar av materia
Under lång tid trodde man att atomerna i kemiska grundämnen är gränsen för materiens delbarhet, det vill säga de elementära "byggstenarna" i universum. Modern vetenskap förkastar denna hypotes genom att slå fast att atomen i något kemiskt element är ett aggregat av ännu mindre materialpartiklar än själva atomen.
Enligt elektronteorin om materiens struktur är atomen i varje kemiskt element ett system som består av en central kärna runt vilken kretsar "elementära" partiklar av det material som kallas elektroner. Atomernas kärnor, enligt allmänt accepterade åsikter, består av en uppsättning "elementära" materialpartiklar - protoner och neutroner.
För att förstå atomernas struktur och de fysikalisk-kemiska processerna i dem är det nödvändigt att åtminstone kortfattat bekanta dig med de grundläggande egenskaperna hos de elementarpartiklar som utgör atomer.
Det bestäms att en elektron är en sann partikel med den minsta negativa elektriska laddning som observerats i naturen.
Om vi villkorligt antar att elektronen som en partikel har en sfärisk form, så bör elektronens diameter vara lika med 4 ·10-13 cm, det vill säga den är tiotusentals gånger mindre än diametern på varje atom.
En elektron, som alla andra materialpartiklar, har massa. "Vilomassan" för elektronen, det vill säga massan den har i ett tillstånd av relativ vila, är lika med mo = 9,1 · 10-28 G.
Elektrons extremt lilla "vilomassa" tyder på att elektronens tröghetsegenskaper är extremt svaga, vilket gör att elektronen under inverkan av en alternerande elektrisk kraft kan svänga i rymden med en frekvens av många miljarder perioder pr. andra.
Elektronens massa är så liten att det krävs 1027 enheter för att producera ett gram elektroner. För att ha åtminstone någon fysisk uppfattning om detta kolossalt stora antal, kommer vi att ge ett exempel. Om ett gram elektroner kunde ordnas i en rät linje nära varandra, skulle de bilda en fyra miljarder kilometer lång kedja.
Elektronens massa, liksom alla andra materialmikropartiklar, beror på hastigheten på dess rörelse. En elektron i ett tillstånd av relativ vila har en "vilomassa" av mekanisk natur, liknande massan hos vilken fysisk kropp som helst. När det gäller elektronens "rörelsemassa", som ökar när hastigheten på dess rörelse ökar, är den av elektromagnetiskt ursprung. Detta beror på närvaron av ett elektromagnetiskt fält i en rörlig elektron som en typ av materia med massa och elektromagnetisk energi.
Ju snabbare elektronen rör sig, desto mer manifesteras tröghetsegenskaperna för dess elektromagnetiska fält, desto större är massan av det senare och följaktligen dess elektromagnetiska energi. Eftersom elektronen med sitt elektromagnetiska fält representerar ett enda organiskt sammankopplat materialsystem, är den är naturligt att impulsmassan av elektronens elektromagnetiska fält direkt kan tillskrivas elektronen själv.
Elektronen har, förutom egenskaperna hos en partikel, också vågegenskaper.Det konstaterades experimentellt att flödet av elektroner, som ett ljusflöde, fortplantar sig i form av en vågliknande rörelse. Naturen hos elektronflödets vågrörelse i rymden bekräftas av fenomenet interferens och diffraktion av elektronvågor.
Elektronisk interferens Är fenomenet superposition av elektronviljor på varandra och elektrondiffraktion - detta är fenomenet med elektronvågor som böjs vid kanterna av en smal slits genom vilken elektronstrålen passerar. Därför är elektronen inte bara en partikel, utan en «partikelvåg», vars längd beror på elektronens massa och hastighet.
Det konstaterades att elektronen, förutom sin translationella rörelse, också utför en rotationsrörelse runt sin axel. Denna typ av elektronrörelse kallas "spin" (från det engelska ordet "spin" - spindel). Som ett resultat av denna rörelse får elektronen, förutom de elektriska egenskaperna på grund av den elektriska laddningen, även magnetiska egenskaper, som i detta avseende liknar en elementär magnet.
En proton är en verklig partikel med en positiv elektrisk laddning lika i absolut värde som en elektrons elektriska laddning.
Protonmassan är 1,67 ·10-24 r, det vill säga ungefär 1840 gånger större än elektronens "vilomassa".
Till skillnad från en elektron och en proton har en neutron ingen elektrisk laddning, det vill säga den är en elektriskt neutral "elementär" partikel av materia. Neutronens massa är praktiskt taget lika med protonens massa.
Elektroner, protoner och neutroner som utgör atomer interagerar med varandra. Speciellt elektroner och protoner attraherar varandra som partiklar med motsatta elektriska laddningar.Samtidigt repellerar elektron från elektron och proton från proton som partiklar med samma elektriska laddningar.
Alla dessa elektriskt laddade partiklar samverkar genom sina elektriska fält. Dessa fält är en speciell typ av materia som består av en samling elementära materialpartiklar som kallas fotoner. Varje foton har en strikt definierad mängd energi (energikvantum) inneboende i sig.
Interaktionen mellan partiklar av elektriskt laddade materialmaterial sker genom utbyte av fotoner med varandra. Samverkanskraften mellan elektriskt laddade partiklar kallas vanligtvis den elektriska kraften.
Neutroner och protoner i atomernas kärnor interagerar också med varandra. Denna växelverkan dem emellan sker dock inte längre genom ett elektriskt fält, eftersom neutronen är en elektriskt neutral partikel av materia, utan genom den s.k. kärnkraftsfält.
Detta fält är också en speciell sorts materia som består av en samling elementära materialpartiklar som kallas mesoner... Interaktionen mellan neutroner och protoner sker genom utbyte av mesoner med varandra. Samverkanskraften mellan neutroner och protoner kallas kärnkraften.
Det har konstaterats att kärnkrafter verkar i atomernas kärnor på extremt små avstånd - cirka 10-13 cm.
Kärnkrafter överstiger avsevärt de elektriska krafterna för ömsesidig repulsion av protoner i en atoms kärna. Detta leder till det faktum att de inte bara kan övervinna krafterna för ömsesidig avstötning av protoner inuti atomkärnorna, utan också att skapa mycket starka system av kärnor från samlingen av protoner och neutroner.
Stabiliteten hos kärnan i en atom beror på förhållandet mellan två motstridiga krafter - kärnkraft (ömsesidig attraktion av protoner och neutroner) och elektriska (ömsesidig repulsion av protoner).
Kraftfulla kärnkrafter som verkar i atomernas kärnor bidrar till omvandlingen av neutroner och protoner till varandra. Dessa interaktioner mellan neutroner och protoner sker som ett resultat av frisättning eller absorption av lättare elementarpartiklar, till exempel mesoner.
De partiklar som vi betraktar kallas elementära eftersom de inte består av ett aggregat av andra, enklare partiklar av materia. Men samtidigt får vi inte glömma att de kan förvandlas till varandra, att uppstå på den andras bekostnad. Således är dessa partiklar några komplexa formationer, det vill säga deras elementära natur är villkorad.
Atomernas kemiska struktur
Den enklaste atomen i sin struktur är väteatomen. Den består av en samling av endast två elementarpartiklar - en proton och en elektron. Protonen i väteatomsystemet spelar rollen som en central kärna runt vilken en elektron roterar i en viss bana. I fig. 1 visar schematiskt en modell av väteatomen.
Ris. 1. Diagram över väteatomens struktur
Denna modell är bara en grov approximation av verkligheten. Faktum är att elektronen som en "våg av partiklar" inte har en volym skarpt avgränsad från den yttre miljön. Och det betyder att man inte ska tala om någon exakt linjär bana för elektronen, utan om ett slags elektronmoln. I det här fallet upptar elektronen oftast någon mittlinje i molnet, som är en av dess möjliga banor i atomen.
Det bör sägas att själva elektronens bana inte är strikt oföränderlig och stationär i atomen - den gör också, på grund av förändringen i elektronens massa, en viss rotationsrörelse. Därför är rörelsen av en elektron i en atom relativt komplicerad. Eftersom kärnan i väteatomen (protonen) och elektronen som kretsar runt den har motsatta elektriska laddningar, attraherar de varandra.
Samtidigt utvecklar elektronens fria energi, som roterar runt kärnan i atomen, en centrifugalkraft som tenderar att ta bort den från kärnan. Därför är den elektriska kraften för ömsesidig attraktion mellan atomens kärna och elektronen och centrifugalkraften som verkar på elektronen motsatta krafter.
I jämvikt intar deras elektron en relativt stabil position i någon omloppsbana i atomen. Eftersom elektronens massa är mycket liten, måste den för att balansera attraktionskraften till atomkärnan snurra med en enorm hastighet lika med cirka 6·1015 varv per sekund. Det betyder att en elektron i en väteatoms system, precis som vilken annan atom som helst, rör sig längs sin bana med en linjär hastighet som överstiger tusen kilometer per sekund.
Under normala förhållanden snurrar en elektron i en atom av det slag i omloppsbanan närmast kärnan. Samtidigt har den minsta möjliga mängd energi. Om elektronen av en eller annan anledning, till exempel under påverkan av andra materialpartiklar som har invaderat atomsystemet, rör sig till en bana som är mer avlägsen från atomen, så kommer den redan att ha en något större mängd energi.
Elektronen stannar dock kvar i denna nya omloppsbana under en obetydlig tid, varefter den snurrar tillbaka till omloppsbanan närmast atomkärnan.Under denna kurs ger den upp sin överskottsenergi i form av ett kvantum av magnetisk strålning - strålningsenergi (fig. 2).
Ris. 2. När en elektron rör sig från en avlägsen bana till en som är närmare kärnan i en atom, avger den ett kvantum av strålningsenergi
Ju mer energi elektronen får från utsidan, desto mer rör sig den in i den omloppsbana som är längst bort från atomkärnan, och desto större mängd elektromagnetisk energi avger den när den snurrar till omloppsbanan närmast kärnan.
Genom att mäta mängden energi som emitteras av elektronen under övergången från olika banor till den som är närmast atomkärnan, var det möjligt att fastställa att en elektron i systemet med en väteatom, som i alla andras system. atom, kan inte gå till en slumpmässig bana, till en strikt bestämd i enlighet med denna energi som den tar emot under påverkan av en yttre kraft. De banor som en elektron kan uppta i en atom kallas tillåtna orbitaler.
Eftersom den positiva laddningen av kärnan i väteatomen (laddningen av protonen) och den negativa laddningen av elektronen är numeriskt lika, är deras totala laddning noll. Det betyder att väteatomen i sitt normala tillstånd är en elektriskt neutral partikel.
Detta gäller för atomerna i alla kemiska grundämnen: atomen i varje kemiskt element i dess normala tillstånd är en elektriskt neutral partikel på grund av den numeriska likheten mellan positiva och negativa laddningar.
Eftersom kärnan i en väteatom bara innehåller en "elementär" partikel - en proton, är det så kallade masstalet för denna kärna lika med en. Massantalet för kärnan i en atom av något kemiskt element är det totala antalet protoner och neutroner som utgör kärnan.
Naturligt väte består huvudsakligen av en samling atomer med ett masstal lika med ett. Men den innehåller också en annan typ av väteatomer, med ett masstal lika med två. Kärnorna i dessa tunga väteatomer, som kallas deuteroner, består av två partiklar, en proton och en neutron. Denna isotop av väte kallas deuterium.
Naturligt väte innehåller mycket små mängder deuterium. För varje sextusen lätta väteatomer (massnummer lika med en) finns det bara en deuteriumatom (tungt väte). Det finns en annan isotop av väte, supertungt väte som kallas tritium. I kärnan av en atom i denna väteisotop finns tre partiklar: en proton och två neutroner, bundna till varandra av kärnkrafter. Massantalet för kärnan i en tritiumatom är tre, det vill säga tritiumatomen är tre gånger tyngre än den lätta väteatomen.
Även om atomerna i väteisotoper har olika massor, har de fortfarande samma kemiska egenskaper, till exempel lätt väte, som går in i en kemisk reaktion med syre, bildar ett komplext ämne med det - vatten. Likaså kombineras isotopen av väte, deuterium, med syre och bildar vatten, som till skillnad från vanligt vatten kallas tungt vatten. Tungt vatten används i stor utsträckning vid produktion av kärnenergi (atomenergi).
Därför beror atomernas kemiska egenskaper inte på massan av deras kärnor, utan bara på strukturen hos atomens elektronskal. Eftersom atomer av lätt väte, deuterium och tritium har samma antal elektroner (en för varje atom), har dessa isotoper samma kemiska egenskaper.
Det är inte av en slump att det kemiska grundämnet väte upptar den första siffran i grundämnenas periodiska system.Faktum är att det finns ett visst samband mellan antalet av varje grundämne i det periodiska systemet för grundämnen och storleken på laddningen på kärnan av en atom i det elementet. Det kan formuleras på följande sätt: serienumret för varje kemiskt element i det periodiska systemet för grundämnen är numeriskt lika med den positiva laddningen av kärnan i det elementet, och därför med antalet elektroner som kretsar runt det.
Eftersom väte upptar det första talet i grundämnenas periodiska system betyder det att den positiva laddningen av kärnan i dess atom är lika med en och att en elektron kretsar runt kärnan.
Det kemiska grundämnet helium är andra i grundämnenas periodiska system. Detta betyder att den har en positiv elektrisk laddning av kärnan lika med två enheter, det vill säga dess kärna måste innehålla två protoner, och i atomens elektronskal - två elektroder.
Naturligt helium består av två isotoper - tungt och lätt helium. Massantalet för tungt helium är fyra. Det betyder att utöver de två protonerna som nämns ovan måste ytterligare två neutroner komma in i kärnan i den tunga heliumatomen. När det gäller lätt helium är dess massnummer tre, det vill säga, förutom två protoner, bör ytterligare en neutron komma in i kärnans sammansättning.
Det har visat sig att i naturligt helium är antalet lätta heliumatomer ungefär en miljondel av de tunga genatomerna. I fig. 3 visar en schematisk modell av heliumatomen.
Ris. 3. Diagram över heliumatomens struktur
Den ytterligare komplikationen av strukturen hos kemiska grundämnens atomer beror på en ökning av antalet protoner och neutroner i kärnorna hos dessa atomer och samtidigt på en ökning av antalet elektroner som roterar runt kärnorna (fig. 4). Med hjälp av det periodiska systemet för grundämnen är det lätt att bestämma antalet elektroner, protoner och neutroner som utgör olika atomer.
Ris. 4. Schema för konstruktion av atomkärnor: 1 — helium, 2 — kol, 3 — syre
Det vanliga antalet av ett kemiskt element är lika med antalet protoner i atomkärnan och samtidigt antalet elektroner som kretsar runt kärnan. När det gäller atomvikten är den ungefär lika med atomens massnummer, det vill säga antalet protoner och neutroner sammantagna i kärnan. Genom att subtrahera från ett grundämnes atomvikt ett tal lika med grundämnets atomnummer är det därför möjligt att bestämma hur många neutroner som finns i en given kärna.
Det har fastställts att kärnorna i lätta kemiska grundämnen, som har lika många protoner och neutroner i sin sammansättning, kännetecknas av mycket hög styrka, eftersom kärnkrafterna i dem är relativt stora. Till exempel är kärnan i en tung heliumatom extremt hållbar eftersom den består av två protoner och två neutroner bundna till varandra av kraftfulla kärnkrafter.
Kärnorna i atomerna hos tyngre kemiska grundämnen innehåller redan i sin sammansättning ett ojämnt antal protoner och neutroner, varför deras bindning i kärnan är svagare än i kärnorna hos lätta kemiska grundämnen. Kärnorna i dessa element kan delas relativt lätt när de bombarderas med atomära "projektiler" (neutroner, heliumkärnor, etc.).
När det gäller de tyngsta kemiska grundämnena, särskilt de radioaktiva, kännetecknas deras kärnor av så låg styrka att de spontant sönderfaller i sina beståndsdelar. Till exempel sönderfaller atomer av det radioaktiva grundämnet radium, bestående av en kombination av 88 protoner och 138 neutroner, spontant och blir atomer av det radioaktiva grundämnet radon. De senares atomer bryts i sin tur upp i sina beståndsdelar och går över till andra elements atomer.
Efter att kort ha bekantat oss med beståndsdelarna i kärnorna av atomer av kemiska element, låt oss överväga strukturen hos atomernas elektronskal. Som ni vet kan elektroner kretsa runt atomernas kärnor endast i strikt definierade banor. Dessutom är de så samlade i elektronskalet hos varje atom att individuella elektronskal kan urskiljas.
Varje skal kan innehålla ett visst antal elektroner, som inte överstiger ett strikt visst antal. Så, till exempel, i det första elektronskalet närmast kärnan i en atom kan det finnas maximalt två elektroner, i det andra - inte mer än åtta elektroner, etc.
De atomer i vilka de yttre elektronskalen är helt fyllda har det mest stabila elektronskalet. Det betyder att en atom håller fast alla sina elektroner och inte behöver ta emot en extra mängd av dem utifrån. Till exempel har en heliumatom två elektroner som helt fyller det första elektronskalet, och en neonatom har tio elektroner, varav de två första helt fyller det första elektronskalet och resten - det andra (fig. 5).
Ris. 5. Diagram över neonatomens struktur
Därför har helium- och neonatomer ganska stabila elektronskal, de tenderar inte att förändra dem på något kvantitativt sätt. Sådana element är kemiskt inerta, det vill säga de går inte in i kemisk interaktion med andra element.
De flesta kemiska grundämnen har dock atomer där de yttre elektronskalen inte är helt fyllda med elektroner. Till exempel har en kaliumatom nitton elektroner, varav arton helt fyller de tre första skalen, och den nittonde elektronen finns i nästa, ofyllda elektronskal. Den svaga fyllningen av det fjärde elektronskalet med elektroner leder till att atomkärnan mycket svagt håller den yttersta - den nittonde elektronen, och därför kan den senare lätt avlägsnas från atomen. …
Eller, till exempel, syreatomen har åtta elektroner, varav två helt fyller det första skalet, och de återstående sex finns i det andra skalet. Sålunda, för fullständigt slutförande av konstruktionen av det andra elektronskalet i syreatomen, saknar det endast två elektroner. Därför håller syreatomen inte bara stadigt sina sex elektroner i det andra skalet, utan har också förmågan att attrahera två saknade elektroner till sig själv för att fylla sitt andra elektronskal. Detta uppnår han genom kemisk kombination med atomerna i sådana element där de yttre elektronerna är svagt associerade med deras kärnor.
Kemiska element vars atomer inte har yttre elektronskikt helt fyllda med elektroner är som regel kemiskt aktiva, det vill säga de går villigt i en kemisk interaktion.
Så elektronerna i de kemiska elementens atomer är ordnade i en strikt definierad ordning, och varje förändring i deras rumsliga arrangemang eller kvantitet i atomens elektronskal leder till en förändring av de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos den senare.
Likheten mellan antalet elektroner och protoner i atomsystemet är anledningen till att dess totala elektriska laddning är noll. Om likheten mellan antalet elektroner och protoner i atomsystemet kränks, blir atomen ett elektriskt laddat system.
En atom i systemet vars balans mellan motsatta elektriska laddningar störs på grund av att den har förlorat en del av sina elektroner eller omvänt har förvärvat ett överskott av dem, kallas en jon.
Tvärtom, om en atom förvärvar något överskott av elektroner, blir den en negativ jon. Till exempel blir en kloratom som har fått ytterligare en elektron en enkelladdad negativ klorjon Cl-... En syreatom som har fått ytterligare två elektroner blir en dubbelladdad negativ syrejon O osv.
En atom som har blivit en jon blir ett elektriskt laddat system med avseende på den yttre miljön. Och detta betyder att atomen började ha ett elektriskt fält, tillsammans med vilket den bildar ett enda materialsystem, och genom detta fält utför den elektrisk interaktion med andra elektriskt laddade partiklar av materia - joner, elektroner, positivt laddade atomkärnor, etc.
Förmågan hos olika joner att attrahera varandra är anledningen till att de kombineras kemiskt och bildar mer komplexa partiklar av materia - molekyler.
Sammanfattningsvis bör det noteras att atomens dimensioner är mycket stora jämfört med dimensionerna på de verkliga partiklarna som de är sammansatta av. Kärnan i den mest komplexa atomen, tillsammans med alla elektroner, upptar en miljarddel av atomens volym. En enkel beräkning visar att om en kubikmeter platina kan pressas så hårt att de intraatomära och interatomära utrymmena försvinner, så kommer en volym lika med cirka en kubikmillimeter att erhållas.