Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Használja a Periódusos táblázatot
- Példa
- A neutronok száma egy izotópban
Minden atommag, kivéve a hidrogént, protonokat és neutronokat egyaránt tartalmaz. A magok túl kicsik ahhoz, hogy láthassák őket, még mikroszkóp segítségével is, és a nukleonok (ami a protonok és neutronok általános kifejezése) még kisebbek. Ez lehetővé teszi a neutronok számának kiszámítását, ám a tudósok még mindig tudják, hány van minden elem minden izotópjának magjában. Honnan tudják? Olyan technikákat alkalmaznak, mint a tömegspektrometria, hogy megmérjék egy adott elem atomjainak teljes tömegét. Miután megismerik a teljes tömeget, a többi megkönnyíti.
Az atom teljes tömege annak protonjainak, neutronjainak és elektronjainak az összege, de az elektronok olyan könnyűek, hogy gyakorlati szempontból nem számítanak. Ez azt jelenti, hogy egy elem tömege a nukleonjainak tömegének összege. A protonok száma egy adott elem minden atomján azonos, a protonok és a neutronok tömege azonos, tehát csupán annyit kell tennie, hogy kivonja az atomtömegből a protonok számát, atomtömeg-egységekben (amu) mérve, és megmarad a neutronok száma.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
Az atomtömeg megegyezik a protonok számával és a neutronok számával, tehát úgy találja meg a neutronok számát, hogy kivonja a protonok számát (azaz az atomszámot) az atomtömegből (atomtömeg-egységekben). Az atomtömeget kerekítse a legközelebbi egész számra, hogy megkapja a neutronok számát a leggyakoribb izotópban.
Használja a Periódusos táblázatot
A periódusos rendszer felsorolja az összes elemet a protonok számának növekedésével, tehát az a hely, amelyet egy elem a táblázatban foglal el, automatikusan megmutatja, hány proton van a magjában. Ez az elem atomszáma, és jobbra látható az elem szimbóluma alatt. Mellette egy másik szám, az atomtömeg. Ez a szám mindig nagyobb, mint az atomszám, és gyakran tartalmaz egy frakciót, mert az adott elem természetében előforduló összes izotópjának atomtömegének átlaga. Használhatja az protonok átlagos számának meghatározására az elem magjában.
Az eljárás nem lehetett egyszerűbb. Keresse meg az atomtömeget a legközelebbi egész számra, majd vonja le az elem atomszámát. A különbség megegyezik a neutronok számával.
Példa
1. Mi átlagosan a neutronok száma az uránmagban?
Az urán a periódusos rendszer 92. eleme, tehát a 92-es atomszáma és magjában 92 proton van. A periódusos rendszer az atomsúlyt 238,039 amu-ként sorolja fel. Kerekítse az atomtömeget 238-ra, vonja le az atomszámot, és 146 neutron maradjon. Az uránnak a protonok számához viszonyítva nagy számú neutronja van, ezért az összes izotópja radioaktív.
A neutronok száma egy izotópban
Egy adott elem magjában a neutronok száma változhat, és az elem minden változata, a jellemző neutronszámmal, izotóp. A 20 kivételével az összes elemnek egynél több izotópja van, és néhánynak sok. Ón (Sn) tíz izotóppal lép fel a listára, amelyet kilenc xenon (Xe) követ.
Egy elem minden izotópja számos protonból és neutronból áll, tehát atomtömege ezen nukleonok egyszerű összege. Az izotóp atomtömege soha nem tört. A tudósoknak kétféle módon meg lehet jelölniük egy izotópot. Például a szén izotópját C-14 vagy 14C. A szám az atomtömeg. Vonjuk le az elem atomszámát az izotóp atomtömegéből, és az eredmény az adott izotópmagjában levő neutronok száma.
C-14 esetében a szén atomszáma 6, tehát a magban 8 neutronnak kell lennie. Ez kettővel több, mint a közönséges, kiegyensúlyozott izotóp, a C-12. Az extra tömeg radioaktívvá teszi a C-14-et.