Загрузить PDF
Загрузить PDF
В атомах одного и того же элемента число протонов неизменно, в то время как число нейтронов может меняться. Зная, сколько нейтронов содержится в конкретном атоме, вы сможете определить, является ли он обычным атомом или изотопом, который будет иметь меньшее или большее количество нейтронов.[1]
Определить количество нейтронов в атоме — довольно просто. Все, что вам нужно сделать для расчета количества нейтронов в атоме или изотопе, — это следовать нашим инструкциям и держать под рукой периодическую таблицу.
-
1
Найдите элемент в периодической таблице. Для примера мы будем рассматривать осмий (Os), который находится в шестом периоде (шестой ряд сверху).
-
2
Найдите атомный номер элемента. Это, как правило, наиболее заметное число в ячейке элемента и обычно находится над его символом (в варианте периодической системы, которую мы используем в нашем примере, других номеров и нет). Атомный номер — это количество протонов в одном атоме этого элемента. Для осмия это число 76, то есть в одном атоме осмия содержится 76 протонов.
- Число протонов неизменно, именно оно и делает элемент элементом.
-
3
Найдите атомную массу элемента. Это число обычно находится под символом элемента. Обратите внимание, что в варианте периодической системы в нашем примере атомная масса не приведена (это не всегда так; во многих вариантах периодической системы атомная масса указана). Атомная масса осмия — 190,23.
-
4
Округлите атомную массу до ближайшего целого числа. В нашем примере 190,23 округляется до 190.
- Атомная масса — среднее число изотопов конкретного элемента, обычно она не выражается целым числом.
-
5
Вычтите атомный номер из атомной массы. Поскольку абсолютная часть атомной массы приходится на протоны и нейтроны, вычитание числа протонов (то есть атомного номера, который равен числу протонов) из атомной массы дает число нейтронов в атоме. Цифры после десятичной запятой относятся к очень малой массе электронов в атоме. В нашем примере: 190 (атомный вес) — 76 (число протонов) = 114 (число нейтронов).
-
6
Запомните формулу. Чтобы найти число нейтронов в будущем, просто используйте эту формулу:
-
N = M – n
- N = количество нейтронов
- M = атомная масса
- n = атомный номер
Реклама
-
N = M – n
-
1
Найдите элемент в периодической таблице. В качестве примера мы будем рассматривать изотоп углерода 14С. Поскольку неизотопный углерод 14С есть просто углерод С, найдите углерод в периодической таблице (второй период или второй ряд сверху).
-
2
Найдите атомный номер элемента. Это, как правило, наиболее заметное число в ячейке элемента и обычно находится над его символом (в варианте периодической системы, которую мы используем в нашем примере, других номеров и нет). Атомный номер – это количество протонов в одном атоме этого элемента. Углерод находится под номером 6, то есть один атом углерода имеет шесть протонов.
-
3
Найдите атомную массу. В случае изотопов делать это очень просто, так как они названы в соответствии с их атомной массой. В нашем случае у углерода 14С атомная масса равна 14. Теперь мы знаем атомную массу изотопа; последующий процесс расчета такой же, как и для определения числа нейтронов в атомах (не изотопах).
-
4
Вычтите атомный номер из атомной массы. Поскольку абсолютная часть атомной массы приходится на протоны и нейтроны, вычитание числа протонов (то есть атомного номера, который равен числу протонов) из атомной массы дает число нейтронов в атоме. В нашем примере: 14 (атомная масса) — 6 (число протонов) = 8 (число нейтронов).
-
5
Запомните формулу. Чтобы найти число нейтронов в будущем, просто используйте эту формулу:
-
N = M – n
- N = количество нейтронов
- M = атомная масса
- n = атомный номер
Реклама
-
N = M – n
Советы
- Протоны и нейтроны составляют практически абсолютную массу элементов, в то время как электроны и прочие частицы составляют крайне незначительную массу (эта масса стремится к нулю). Так как один протон имеет примерно ту же массу, что и один нейтрон, а атомное число представляет собой число протонов, то можно просто вычесть число протонов от общей массы.
- Осмий — металл в твердом состоянии при комнатной температуре, получил свое название от греческого слова «osme» — запах.
- Если вы не уверены, что значит какое-то число в периодической таблице, запомните: таблица, как правило, строится вокруг атомного номера (то есть числа протонов), который начинается с 1 (водород) и растет на одну единицу слева направо, заканчиваясь на 118 (Оганесон). Это потому, что число протонов в атоме определяет сам элемент и такое число — наиболее легкий способ систематизации элементов (например, атом с 2 протонами — всегда гелий, так же, как и атом с 79 протонами — всегда золото).
Реклама
Об этой статье
Эту страницу просматривали 193 443 раза.
Была ли эта статья полезной?
Мы знаем, что масса атома определяется массой ядра. Ядро состоит из протонов и нейтронов, относительные массы которых равны (1). Масса ядра равна сумме масс протонов и нейтронов. Число протонов определяем по порядковому номеру элемента. Значит, число нейтронов в ядре можно найти, если от относительной атомной массы отнять порядковый номер.
Пример:
фтор — элемент № (9). Его относительная атомная масса равна (19).
В ядре атома фтора — (9) протонов и (19) (–) (9) (=) (10) нейтронов.
Рубидий — элемент № (37). Его относительная атомная масса равна (85).
В ядре атома рубидия — (37) протонов и (85) (–) (37) (=) (48) нейтронов.
Нуклиды
Вид атомов с определённым числом протонов и нейтронов в ядре называется нуклидом.
Нуклид обозначается следующим образом: внизу слева записывается число протонов (Z) (порядковый номер), вверху слева указывается массовое число (A) (сумма чисел протонов и нейтронов) —
RZA
, например:
C612
,
Se3479
.
Для обозначения нуклидов используют и другие способы записи:
углерод — (12),
C
— (12),
C12
;
селен — (79),
Se
— (79),
Se79
.
Изотопы
Атомы одного и того же химического элемента могут иметь разные массы. Существуют атомы водорода с массами (1), (2) и (3), атомы хлора с массами (35) и (37) и т. д.
Разновидности атомов одного химического элемента, имеющие разные атомные массы, называют изотопами.
С учётом знаний о строении ядра это определение можно сформулировать по-другому.
Изотопы — разновидности атомов с одинаковым числом протонов в ядре (зарядом ядра), но разным числом нейтронов.
Значит, изотопы отличаются только числом нейтронов.
Рис. (1). Изотопы водорода
Протоны определяют свойства атома, то есть придают ему индивидуальность. А нейтроны не влияют на свойства атома, а отражаются на его массе. Поэтому все изотопы одного и того же элемента химически неотличимы.
Химический элемент — это вид атомов с определённым зарядом ядра.
Относительная атомная масса элемента
Большинство химических элементов существуют в виде смеси изотопов. Приведённая в Периодической таблице относительная атомная масса элемента — это средняя величина атомных масс всех его изотопов.
Пример:
определим относительную атомную массу хлора. (25) % его атомов — это атомы с массой (37), а (75) % — с массой (35). Найдём среднее значение:
·25+35
·75)100
= 35,5.
Источники:
Рис. 1. Изотопы водорода © ЯКласс
Для того чтобы это сделать вам нужно знать 3 вещи:
- Как определить число протонов и нейтронов в атоме?
- Как определить общее число электронов в атоме?
- Что такое изотоп.
Вкратце напомню.
Число протонов и электронов в атоме одинаково и равно порядковому номеру элемента в периодической таблице.
Число нейтронов вычисляется по формуле:
N = A — Z
Где N — число нейтронов, A — атомная масса элемента (в целых числах), Z — заряд ядра атома (число протонов) или порядковый номер атома в периодической таблице Менделеева.
Что такое изотоп?
Изотопы это разновидности атомов химического элемента, которые имеют одинаковый заряд ядра (порядковый номер в таблице), но разные массовые числа.
Проще говоря, у изотопов в ядре атома одинаковое число протонов, но разное число нейтронов.
Таким образом, число протонов и электронов у изотопов такое же, как и у обычных атомов, разница лишь в количестве нейтронов.
Примеры
Сколько электронов, протонов и нейтронов содержит атом изотопа титана 50Ti?
Титан имеет порядковый номер 22. Значит в ядре содержится 22 протона, а в атоме 22 электрона.
Число нейтронов: N = 50 – 22 = 28 нейтронов.
Сколько электронов содержит нейтральный атом изотопа полония?
В данном случае нам даже не нужно знать массовое число изотопа, т.к. речь идет только об электронах. Порядковый номер полония 84, значит в ядре атома 84 протона, а в атоме 84 электрона.
Определите число протнов, нейтронов и электронов для изотопа 55Mn.
Порядковый номер марганца 25. Значит в ядре атома 25 протонов, а в атоме 25 электронов.
Найдем число нейтронов: N = 55 – 25 = 30 нейтронов.
Определите число протонов изотопа калия.
В этом случае массовое число изотопа не имеет значения, т.к. речь идет о протонах, число которых у изотопов одинаково. Калий имеет порядковый номер в таблице 19, значит у любого изотопа калия будет 19 протонов.
Похожие вопросы:
– Какие атомы имеют одинаковое число нейтронов?
– Как определить общее число электронов в атоме?
Как найти нейтроны
Под запросом “Как найти нейтроны” понимается метод поиска числа нейтронов в атоме. Нейтрон – это тяжелая частица, которая не имеет электрического заряда и вместе с протоном составляет атомное ядро элемента. Число нейтронов в атоме определяется с помощью таблицы Менделеева.
1
Как найти нейтроны – ищем число нейтронов в атомах
- Берем таблицу Менделеева и находим нужный элемент.
- Как вы знаете, химические элементы расположены не случайным образом. Порядковый номер элемента соответствует числу протонов, находящихся в одном атоме элемента – атомному номеру. Вот он нам и нужен. Это самое крупное число в ячейке, его нетрудно обнаружить, так как элементы следуют друг за другом практически по порядку (по возрастанию).
- Запоминаем атомный номер.
- Находим массу атома. Это значение также располагается в ячейке элемента периодической системы, чье количество нейтронов мы ищем. Как правило, масса записана более мелким шрифтом, чем номер атома, в виде десятичной дроби. У более сложных элементов заключена в квадратные скобки.
- Для расчетов атомную массу округляем до целого числа.
- Так как ядро атома состоит из нейтронов и протонов, то путем вычитания из массы атома протонов (атомного номера), мы получим величину содержания нейтронов в атоме данного элемента.
2
Как найти нейтроны – пример
- Например, нам нужно найти, сколько нейтронов находится в атоме Циркония.
- Будем использовать формулу: N = M – n, где:
М – атомная масса, n – атомный номер (число протонов), N – число нейтронов.
- Находим Цирконий в таблице Менделеева, для химических расчетов она всегда должна быть под рукой.
- Его атомная масса равна 91,22, округляем до 91.
- Атомный номер равен 40.
- Получаем, что в атоме Циркония находится 51 (N = 91 – 40) нейтрон.
3
Как найти нейтроны – находим сколько нейтронов у изотопов
- Изотопы – это разновидности одного и того же элемента, но имеющие различную массу атомов. Но атомный номер, который мы научились искать выше, у них совпадает.
- Нужно знать, что все изотопы определенного элемента помещаются в одну ячейку в таблице Менделеева.
- Раз атомный номер у изотопов одного и того же элемента совпадает, значит нам нужно лишь найти атомную массу для расчета величины нейтронов.
- Атомную массу изотопа найти очень просто – она заключена в самом названии изотопа. Например, О-16, О-17, О-18 – изотопы кислорода с атомной массой 16, 17 и 18 соответственно. Иногда атомную массу записывают как верхний индекс слева от символа хим. элемента.
- Таким образом, нам известны все составляющие для формулы. Нам не составит труда вычислить, какое количество нейтронов находится в изотопе.
4
Как найти нейтроны – пример, изотоп О-17
- Атомный номер всех изотопов кислорода, как и самого элемента равен 8.
- Атомная масса указана в названии изотопа – она равна 17.
- Вычисляем по формуле N = M – n, что количество нейтронов в атоме изотопа О-17 равно 9 (17 – 8).
Теперь вы знаете, как рассчитать число нейтронов в атоме любого элемента и изотопа. Конечно, для расчетов вам всегда понадобится иметь под рукой периодическую таблицу Менделеева.
Как определить число нейтронов
Атом химического элемента состоит из атомного ядра и электронов. В состав атомного ядра входят два типа частиц — протоны и нейтроны. Почти вся масса атома сосредоточена в ядре, так как протоны и нейтроны намного тяжелее электронов.
Вам понадобится
- атомный номер элемента, изотопы
Инструкция
В отличие от протонов, нейтроны не имеют электрического заряда, то есть их электрический заряд равен нулю. Поэтому, зная атомный номер элемента, нельзя однозначно сказать, сколько нейтронов содержится в его ядре. К примеру в ядре атома углерода всегда содержится 6 протонов, однако протонов в нем может быть 6 и 7. Разновидности ядер химического элемента с разным количеством нейтронов в ядре называются изотопами этого элемента. Изотопы могут быть как природными, так и полученными искусственно.
Атомные ядра обозначаются буквенным символом химического элемента из таблицы Менделеева. Справа от символа вверху и внизу стоят два числа. Верхнее число A — это массовое число атома, A = Z+N, где Z — заряд ядра (число протонов),а N — число нейтронов. Нижнее число — это Z — заряд ядра. Такая запись дает информацию о количестве нейтронов в ядре. Очевидно, оно равно N = A-Z.
У разных изотопов одного химического элемента число A меняется, что отражено в записи этого изотопа. Определенные изотопы имеют свои оригинальные названия. Например, обычное ядро водорода не имеет нейтронов и имеет один протон. Изотоп водорода дейтерий имеет один нейтрон (A = 2), а изотоп тритий — два нейтрона (A = 3).
Зависимость числа нейтронов от числа протонов отражена на N-Z диаграмме атомных ядер. Устойчивость ядер зависит от отношения числа нейтронов и числа протонов. Ядра легких нуклидов наиболее устойчивы при N/Z = 1, то есть при равенстве количества нейтронов и протонов. С ростом массового числа область устойчивости сдвигается к величинам N/Z>1, достигая величины N/Z ~ 1,5 для наиболее тяжелых ядер.
Видео по теме
Источники:
- Строение атомного ядра
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.