Tabla de Contenidos
Bir atomdaki protonların, elektronların ve nötronların nasıl belirleneceğini anlamak için öncelikle bu atom altı parçacıkların özelliklerinin ne olduğunu bilmeliyiz. Atom, bir elementin kimyasal özelliklerini kaybetmeden bölünebileceği en küçük varlıktır . Atomlar daha da küçük parçacıklardan, atom altı parçacıklardan oluşur ve temelde üç tane vardır: elektronlar, protonlar ve nötronlar.
Elektronlar negatif yüklüdür ve atomları oluşturan en hafif atom altı parçacıklardır. Protonların yükü pozitiftir ve protonlar elektronlardan yaklaşık 1.836 kat daha ağırdır. Elektrik yükü olmayan tek atomaltı parçacıklar , protonlarla yaklaşık aynı ağırlığa sahip olan nötronlardır .
Protonlar ve nötronlar, atom çekirdeğini oluşturan atomun merkezinde gruplanırken, elektronlar atom çekirdeğinin etrafındaki çeşitli yörüngeleri tanımlayarak hareket eder.
Bir atomdaki atom altı parçacıkların sayısını bulmak için izlenecek adımlar nelerdir?
1. İlgilendiğiniz ürün hakkında bilgi alın
Proton ve elektron sayısı da dahil olmak üzere bir element hakkında temel bilgileri Periyodik Tabloda bulabiliriz . Proton sayısı, elementin Z harfi ile temsil edilen atom numarasına, elektron sayısı ise proton sayısına eşittir. Periyodik Tablonun bazı versiyonları ayrıca her bir elementin izotopik bileşimini, yani aynı sayıda protona ancak farklı sayıda nötronlara sahip olan atomları içerir.
2. Proton sayısı nasıl bulunur?
Her element, atomlarının her birinde bulunan proton sayısı ile tanımlanır. Bir atomun kaç elektronu veya nötronu olursa olsun, element her zaman proton sayısıyla tanımlanır. Özellikle, sadece bir protondan oluşan bir atoma sahip olmak mümkündür: iyonize hidrojen. Periyodik Tablo, elementlerin artan atom numaralarına göre düzenlenmiştir, yani proton sayısı tablodaki elementin sayısıdır; Örneğin, hidrojen için proton sayısı 1, çinko için proton sayısı 30’dur.
Bir izotopun atom kütlesine sahipseniz, atom kütlesinden nötron sayısını çıkararak proton sayısını bulabilirsiniz. Ama atom ağırlığına sahipseniz ,bir elementi oluşturan farklı izotopların atomik kütlesinin izotop bolluğu ile ağırlıklı ortalamasıdır, farklı durumlar ortaya çıkabilir. Hadi bazı örneklere bakalım. Atom ağırlığı 2’ye yakın bir elementiniz varsa, tek olasılık, Periyodik Tablodaki bir sonraki element olan helyum olduğundan, çekirdeğinde bir nötron bulunan, çoğunlukla bir hidrojen izotopundan, döteryumdan oluşmasıdır. sadece protonları olan, nötronları olmayan izotopları yoktur. Öte yandan, atom ağırlığı 4 civarındaysa, en bol izotopu çekirdeğinde 2 proton ve 2 nötron bulunan helyumdur (yine de yalnızca bir nötron ve atomik kütle 3 ile kararlı bir izotopa sahiptir). Ama atom ağırlığı 3 civarında olsaydı ne diyebilirdik?
3. Elektron sayısı nasıl bulunur?
Genel olarak, bir atomdaki elektronların sayısı protonların sayısına eşittir ve bu durumda atomun net bir sıfır veya nötr yükü vardır, ancak bazen bir atomdaki protonların ve elektronların sayısı aynı değildir, bu nedenle atom net bir pozitif veya negatif yük ve iyon veya iyonize atom olarak adlandırılır. Atomun net yükünü biliyorsak, çekirdekteki proton sayısından yükün işareti dikkate alınarak yükü çıkararak elektron sayısını belirlemek mümkündür. Net pozitif yüke sahip ve elektronlardan daha fazla protona sahip bir atom katyon olarak adlandırılırken, bir anyon net negatif yüke sahiptir ve protonlardan daha fazla elektrona sahiptir. Nötronların net elektrik yükü yoktur, bu nedenle çekirdekteki nötron sayısı bu hesaplamada önemli değildir.
Kimyasal reaksiyonların, meydana gelen kimyasal reaksiyonlarda elektronları kaybederek veya kazanarak atomun net yükünü belirleyen atomdaki proton sayısını değiştirmediğine dikkat etmek önemlidir.
örnekler
Bir iyon, Zn 2+ gibi iki birimlik net pozitif yüke sahipse , bu, proton sayısının elektron sayısını iki birim aştığı anlamına gelir. Çinkonun (Zn) atom numarası 30’dur, yani önceki kuralı uygularsak, bu atomdaki elektron sayısı 28: 30 – 2 = 28 elektron.
Bir iyonun F- gibi bir birim net negatif yükü varsa , o zaman elektron sayısı proton sayısını bir birim aşar. Florin (F) atom numarası 9’dur, bu nedenle önceki kuralı uygularsak, bu atomdaki elektron sayısı 10: 9 – (-1) = 10’dur.
4. Nötron sayısı nasıl bulunur?
Bir izotoptaki nötron sayısı, kütle numarası eksi proton sayısı olarak hesaplanır. Bir atomdaki nötron sayısını bulmak için kütle numarasını bilmek gerekir. Periyodik Tabloda, daha önce de söylediğimiz gibi, onu oluşturan izotopların atom kütlesinin izotopik bolluğu ile ağırlıklı ortalama olan her bir elementin atom ağırlığını bulabiliriz (bu nedenle ağırlıklar Periyodik Tabloda bulunabilir). Atom kütlesi bir tam sayı iken, izotopun nötron ve proton sayılarının toplamı olarak tanımlanacak olan ondalık sayılarla atom numaraları tablosu). Nötron sayısının ele aldığımız bir elementin izotopuna bağlı olduğuna dikkat edilmelidir, bu nedenle elementin kendisinin bir özelliği değildir. Örneğin, Hidrojenin en bol izotopu, yalnızca bir protonu olan ve nötronu olmayan izotoptur, ancak doğada bulunan hidrojen atomlarının küçük bir kısmı, bir nötronu olan izotop olan döteryuma karşılık gelir. Periyodik Tablonun çoğu versiyonu elementlerin izotopik kompozisyonunu içermez, bu nedenle bu durumda bir elementin izotoplarının nötron sayısını belirlemek için gerekli bilgiyi elde edemeyiz ve özellikle izotop bilgisini aramalıyız. çalışırız. Pratikte bir izotop, ait olduğu elemente karşılık gelen proton sayısı ve nötron sayısı ile tanımlanır. Periyodik Tablonun çoğu versiyonu elementlerin izotopik kompozisyonunu içermez, bu nedenle bu durumda bir elementin izotoplarının nötron sayısını belirlemek için gerekli bilgiyi elde edemeyiz ve özellikle izotop bilgisini aramalıyız. çalışırız. Pratikte bir izotop, ait olduğu elemente karşılık gelen proton sayısı ve nötron sayısı ile tanımlanır. Periyodik Tablonun çoğu versiyonu elementlerin izotopik kompozisyonunu içermez, bu nedenle bu durumda bir elementin izotoplarının nötron sayısını belirlemek için gerekli bilgiyi elde edemeyiz ve özellikle izotop bilgisini aramalıyız. çalışırız. Pratikte bir izotop, ait olduğu elemente karşılık gelen proton sayısı ve nötron sayısı ile tanımlanır.
Çeşme
WN Cottingham, DA Greenwood, DA Nükleer fiziğe giriş . Cambridge University Press, 2004.
