Tabla de Contenidos
За да разберем как да определим протоните, електроните и неутроните в един атом, първо трябва да знаем какви са характеристиките на тези субатомни частици. Атомът е най-малката единица, на която даден елемент може да бъде разделен, без да загуби своите химични свойства . Атомите са изградени от още по-малки частици, субатомни частици и има основно три от тях: електрони, протони и неутрони.
Електроните са отрицателно заредени и са най-леките субатомни частици, които изграждат атомите. Зарядът на протоните е положителен и протоните тежат около 1836 пъти повече от електроните. Единствените субатомни частици, които нямат електрически заряд, са неутроните, които тежат приблизително същото като протоните.
Протоните и неутроните са групирани в центъра на атома, образувайки атомното ядро, докато електроните се движат, описвайки различни орбити около ядрото на атома.
Какви са стъпките, които трябва да следвате, за да разберете броя на субатомните частици в атома
1. Получете информация за обекта, който ви интересува
Можем да намерим основната информация за даден елемент в периодичната таблица , включително броя на протоните и електроните. Броят на протоните е равен на атомния номер на елемента, представен с буквата Z, а броят на електроните е равен на броя на протоните. Някои версии на периодичната таблица също включват изотопния състав на всеки елемент, тоест тези атоми, които имат същия брой протони, но различен брой неутрони.
2. Как да разберете броя на протоните
Всеки елемент се определя от броя на протоните, открити във всеки от неговите атоми. Без значение колко електрони или неутрони има един атом, елементът винаги се определя от броя на протоните. По-специално, възможно е да има атом, състоящ се само от един протон: йонизиран водород. Периодичната таблица е организирана според нарастващия атомен номер на елементите, така че броят на протоните е номерът на елемента в таблицата; Например, за водорода броят на протоните е 1, за цинка броят на протоните е 30.
Ако имате атомната маса на изотоп, можете да намерите броя на протоните, като извадите броя на неутроните от атомната маса. Но ако имате атомното тегло,което е среднопретеглената стойност с изотопното изобилие на атомната маса на различните изотопи, които изграждат даден елемент, могат да възникнат различни ситуации. Нека да видим някои примери. Ако имате елемент с атомно тегло, близко до 2, единствената възможност е той да е съставен предимно от изотоп на водорода, деутерий, който има неутрон в ядрото си, тъй като следващият елемент в периодичната таблица, хелий, те нямат изотоп, който има само протони, без никакви неутрони. Ако, от друга страна, атомното тегло е около 4, това е хелий, чийто най-разпространен изотоп има 2 протона и 2 неутрона в ядрото си (въпреки че има и стабилен изотоп само с един неутрон и атомна маса 3). Но какво можем да кажем, ако атомното тегло е около 3.
3. Как да разберете броя на електроните
Като цяло броят на електроните в един атом е равен на броя на протоните и тогава атомът има нетен нулев или неутрален заряд, но понякога броят на протоните и електроните в един атом не е еднакъв, така че атомът има нетен положителен или отрицателен заряд и се нарича йон или йонизиран атом. Ако знаем нетния заряд на атома, е възможно да определим броя на електроните, като извадим заряда, като вземем предвид знака на заряда, от броя на протоните в ядрото. Атом с нетен положителен заряд и има повече протони, отколкото електрони, се нарича катион, докато анион има нетен отрицателен заряд и има повече електрони, отколкото протони. Неутроните нямат нетен електрически заряд, така че броят на неутроните в ядрото не е от значение в това изчисление.
Важно е да се отбележи, че химичните реакции не променят броя на протоните в атома, чийто брой определя нетния заряд на атома чрез загуба или получаване на електрони в протичащите химични реакции.
примери
Ако един йон има нетен положителен заряд от две единици, като Zn 2+ , това означава, че броят на протоните надвишава броя на електроните с две единици. Атомният номер на цинка (Zn) е 30, така че, прилагайки предишното правило, броят на електроните в този атом е 28: 30 – 2 = 28 електрона.
Ако един йон има нетен отрицателен заряд от една единица, като F – , тогава броят на електроните надвишава броя на протоните с една единица. Атомният номер на флуора (F) е 9, така че, прилагайки предишното правило, броят на електроните в този атом е 10: 9 – (-1) = 10.
4. Как да разберете броя на неутроните
Броят на неутроните в един изотоп се изчислява като неговото масово число минус броя на протоните. За да се намери броят на неутроните в атома, е необходимо да се знае неговото масово число. В периодичната таблица можем да намерим атомното тегло на всеки елемент, което, както вече казахме, е среднопретеглената с изотопното изобилие на атомната маса на изотопите, които го съставят (ето защо теглата могат да бъдат намерени в периодичната Таблица с атомни числа с десетични числа, докато атомната маса е цяло число, което трябва да се дефинира като сбор от броя на неутроните и протоните на изотопа). Трябва да се отбележи, че броят на неутроните зависи от изотопа на даден елемент, който разглеждаме, така че не е свойство на самия елемент. Например, Най-разпространеният изотоп на водорода е този само с един протон и без неутрон, но малка част от водородните атоми, открити в природата, съответстват на изотопа, който има един неутрон, деутерий. Повечето версии на периодичната таблица не включват изотопния състав на елементите, така че в този случай не можем да получим информацията, необходима за определяне на броя на неутроните на изотопите на даден елемент, и трябва специално да търсим информацията за изотопа ние учим. На практика изотопът се определя от броя на протоните, съответстващ на елемента, към който принадлежи, и неговия брой неутрони. Повечето версии на периодичната таблица не включват изотопния състав на елементите, така че в този случай не можем да получим информацията, необходима за определяне на броя на неутроните на изотопите на даден елемент, и трябва специално да търсим информацията за изотопа ние учим. На практика изотопът се определя от броя на протоните, съответстващ на елемента, към който принадлежи, и неговия брой неутрони. Повечето версии на периодичната таблица не включват изотопния състав на елементите, така че в този случай не можем да получим информацията, необходима за определяне на броя на неутроните на изотопите на даден елемент, и трябва специално да търсим информацията за изотопа ние учим. На практика изотопът се определя от броя на протоните, съответстващ на елемента, към който принадлежи, и неговия брой неутрони.
Фонтан
WN Cottingham, DA Greenwood, DA Въведение в ядрената физика . Cambridge University Press, 2004 г.
