Как найти протоны в физике 9 класс - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Загрузить PDF

Протоны, нейтроны и электроны – основные частицы, из которых состоит атом. Протоны заряжены положительно, электроны – отрицательно, а нейтроны и вовсе не имеют заряда.^[1] Масса электронов очень мала, а масса протонов и нейтронов практически одинакова.^[2] На самом деле, найти в атоме количество протонов, нейтронов и электронов довольно просто, нужно только научиться ориентироваться по периодической таблице химических элементов Д.И.Менделеева.

1
Возьмите периодическую таблицу элементов. Это система, в которой элементы организованы в зависимости от их атомной структуры. Цветное одно- или двухбуквенное сокращение – это название элемента в сокращенном виде. В таблице также представлена информация об атомном номере элемента и атомной массе.^[3]
- Таблицу Менделеева можно найти в учебнике по химии или в Интернете.
- Во время контрольных работ периодическую таблицу обычно предоставляют.
2
Найдите в таблице нужный вам элемент. Каждый элемент в таблице располагается под своим номером. Все элементы можно разделить на металлы, неметаллы и метоллоиды (полуметаллы). В этих группах элементы классифицируются еще на несколько групп: щелочные металлы, галогены, инертные газы.^[4]
- Группы (столбцы) и периоды (строки) нужны для систематизации, по ним легко найти нужный вам элемент.
- Если вы ничего не знаете о нужном вам элементе, просто найдите его в таблице.
3
Найдите атомный номер элемента. Атомный номер обозначает число протонов в ядре атома.^[5] Атомный номер располагается над символом элемента, обычно в левом верхнем углу клетки. Он покажет вам, сколько протонов содержится в одном атоме элемента.
- Например, Бор (В) обозначен в таблице под номером 5, поэтому у него 5 протонов.
4
Определите количество электронов. Протоны — это положительно заряженные частицы в ядре атома. Электроны представляют собой частицы, которые несут отрицательный заряд. Поэтому когда элемент находится в нейтральном состоянии, то есть его заряд будет равен нулю, число протонов и электронов будет равным.
- Например, Бор (В) обозначен в таблице под номером 5, поэтому можно смело утверждать, что у него 5 электронов и 5 протонов.
- Однако если элемент содержит отрицательный или положительный ион, то протоны и электроны не будут одинаковыми. Вам придется вычислить их. Число ионов выглядит как маленький, верхний индекс после элемента.
5
Найдите атомную массу элемента. Чтобы найти число нейтронов, вам сначала нужно вычислить атомную массу элемента. Атомная масса – это средняя масса атомов данного элемента, ее нужно рассчитывать. Имейте в виду, что у изотопов атомная масса отличается.^[6]. Атомная масса указана под символом элемента.
- Округляйте атомную массу до ближайшего целого числа. Например, атомная масса бора = 10,811, соответственно, ее можно округлить до 11.
6
Вычтите из атомной массы атомный номер. Чтобы определить количество нейтронов, нужно вычесть атомный номер из атомной массы. Помните, что атомный номер — это число протонов, которое вы уже определили.^[7]
- Возьмем наш пример с бором: 11 (атомная масса) – 5 (атомный номер) = 6 нейтронов.
Реклама

1
Определите число ионов. Ион — это атом, состоящий из положительно заряженного ядра, в котором находятся протоны и нейтроны, и отрицательно заряженных электронов. Атом несет нейтральный заряд, но заряд может быть положительным и отрицательным из-за электронов, которые атом может отдавать и принимать.^[8] Поэтому число протонов в атоме не меняется, а число электронов в ионе может меняться.
- Электрон несет отрицательный заряд, поэтому если атом отдает электроны, то сам становится заряженным положительно. Когда атом принимает электроны, он становится отрицательно заряженным ионом.
- Например, у N^3- заряд -3, а у Ca²⁺ заряд +2.
- Помните, если число ионов не указано в таблице, вам не нужно делать подобные вычисления.
2
Вычтите заряд из атомного номера. Если ион положительно заряжен, нужно вычесть из атомного номера заряд. Если у иона положительный заряд, значит, он отдал электроны. Чтобы подсчитать оставшееся число электронов, нужно вычесть заряд от атомного номера. Если ион заряжен положительно, значит, в нем больше протонов, чем электронов.
- Например, у Ca²⁺ заряд +2, поэтому можно сказать, что он отдал два электрона. Атомный номер кальция = 20, поэтому у его иона 18 электронов (20-2=18).
3
Если ион заряжен отрицательно, чтобы узнать число электронов, нужно добавить заряд к атомному номеру. Потому что ион стал отрицательным из-за того, что принял лишние электроны. Так что нужно просто прибавить заряд к атомному номеру, тогда вы получите число электронов. Разумеется, если ион заряжен отрицательно, то электронов в нем больше, чем протонов.
- Например, у N^3- заряд -3, значит, азот получил три дополнительных электрона. Атомный номер азота 7, поэтому число электронов у азота = 10. (то есть 7+3=10).
Реклама

Об этой статье

Эту страницу просматривали 956 052 раза.

Была ли эта статья полезной?

Источник

Download Article

Finding the number of protons, neutrons, and electrons in a given element isn’t as hard as it sounds. Oftentimes part of your answer will be right in front of you in the periodic table! Once you know where to look, finding the number of protons, neutrons, and electrons will be a breeze.

1
Get a periodic table of elements. The periodic table is a chart that organizes elements by their atomic structure. It is color-coded and assigns each element a unique 1 or 2-letter abbreviation. Other elemental information includes atomic weight and atomic number.^[1]
- You can find a periodic table online or in a chemistry book.
- In tests, normally, a periodic table will be provided.
2
Find your element on the periodic table. The table orders elements by atomic number and separates them into three main groups: metals, non-metals, and metalloids (semi-metals). Further elemental groupings include alkali metals, halogens, and noble gases.^[2]
- Using the group (columns) or period (rows) can make the element easier to locate on the table.
- You can also search the table for the symbol of the element if you don’t know any other properties.
Advertisement
3
Locate the element’s atomic number. The atomic number is located above the element symbol, in the upper left-hand corner of the square. The atomic number will tell you how many protons make up a single atom of an element.^[3]
- For example, boron (B) has an atomic number of 5, therefore it has 5 protons.
4
Determine the number of electrons. Protons are particles in the nucleus of an atom that have a positive charge equal to +1. Electrons are particles that have a negative charge equal to -1. Therefore, an element in a neutral state will have the same number of protons and electrons.^[4]
- For example, boron (B) has an atomic number of 5, therefore it has 5 protons and 5 electrons.
- However, if the element includes a negative or positive ion, then the protons and electrons will not be the same. You will have to calculate them. The ion number will appear as a small superscript after the element.
5
Look for the atomic mass of the element. To find the number of neutrons, you will first need to find the atomic mass. An element’s atomic mass (also known as the atomic weight) is the weighted average mass of atoms of an element.^[5] The atomic mass can be found underneath the symbol for the element.
- Make sure that you round the atomic mass to the nearest whole number. For example, the atomic mass of boron is 10.811, but you can just round the atomic mass up to 11.
6
Subtract the atomic number from the atomic mass. To find the number of neutrons, you will need to subtract the atomic number from the atomic mass. Remember that the atomic number is the same as the number of protons, which you have already identified.^[6]
- For our boron example, 11 (atomic mass) – 5 (atomic number) = 6 neutrons

1
Identify the net charge. The net charge of an ion will appear as a small superscript number following the element. An ion is an atom that has a positive or negative charge due to the addition or removal of electrons.^[7] Although the number of protons in the atom remains the same, the number of electrons is altered in an ion.
- Because an electron has a negative charge, when you remove electrons, the ion becomes positive. When you add more electrons, the ion becomes negative.
- For example, N^3- has a -3 charge while Ca²⁺ has a +2 charge.
- Keep in mind that you do not have to do this calculation if there is no superscripted ion number following the element.
2
Subtract the charge from the atomic number. When an ion has a positive charge, the atom has lost electrons. To calculate the remaining number of electrons, you subtract the amount of extra charge from the atomic number. In the case of a positive ion, there are more protons than electrons.^[8]
- For example, Ca²⁺ has a +2 charge so it has lost 2 electrons from the neutral state. Calcium’s atomic number is 20, therefore the ion has 18 electrons.
3
Add the charge to the atomic number for negative ions. When an ion has a negative charge, the atom has gained electrons. To calculate the total number of present electrons, you simply add the amount of extra charge to the atomic number. In the case of a negative ion, there are fewer protons than electrons.^[9]
- For example, N^3- has a -3 charge; therefore, it has gained 3 electrons compared to the neutral state. Nitrogen’s atomic number is 7, therefore this ion has 10 electrons.

Add New Question

Question

How do I find the number of protons when an atom has a -ve or +ve charge?

Meredith Juncker is a PhD candidate in Biochemistry and Molecular Biology at Louisiana State University Health Sciences Center. Her studies are focused on proteins and neurodegenerative diseases.

Scientific Researcher

Expert Answer

The number of protons will never change. Atoms with negative or positive charges just indicate a gain or loss of electrons.
Question

How can I find the electron and proton numbers of actinium?

Meredith Juncker is a PhD candidate in Biochemistry and Molecular Biology at Louisiana State University Health Sciences Center. Her studies are focused on proteins and neurodegenerative diseases.

Scientific Researcher

Expert Answer

You will find actinium in group 3, period 7 of the periodic table. The atomic number of actinium is 89, which means there are 89 protons. Because there is no net charge, we know that # protons = # electrons, so there are 89 electrons as well.
Question

How do I find the number of protons are in a nucleus when given the atomic mass?

All the protons are present in the nucleus, or centre of an atom. You need the atomic number to find the amount of protons and/or electrons, unless you have the amount of neutrons and the atomic mass, in which case you can simply subtract the amount of neutrons from the atomic mass, leaving the amount of protons in the atom. The atomic number (number at the top) is the amount of protons and the amount of electrons. So if an element has an atomic number of 5, you know that it has 5 protons and 5 electrons. The atomic mass (number at the bottom) is the amount of protons and neutrons added together. Whichever you know, you subtract from the atomic mass.

See more answers

Ask a Question

200 characters left

Include your email address to get a message when this question is answered.

Submit

Video

About This Article

Article SummaryX

The easiest way to find the number of protons, neutrons, and electrons for
an element is to look at the element’s atomic number on the periodic table.
That number is equal to the number of protons. The number of protons is
equal to the number of electrons, unless there’s an ion superscript listed
after the element. To find the number of neutrons, subtract the element’s
atomic number from its atomic mass (the number listed underneath the
element).

Did this summary help you?

Thanks to all authors for creating a page that has been read 2,843,919 times.

Did this article help you?

Источник

Практически сразу после
открытия нейтрона советским физиком Дмитрием Иваненко и немецким учёным
Вернером Гейзенбергом была предложена протонно-нейтронная модель атомного ядра.
Согласно ей, ядра всех химических элементов (за исключением водорода) состоят
из двух видов частиц: протонов и нейтронов. Протоны и нейтроны называют
нуклонами (от латинского «нуклеус» — ядро), а ядра атомов — нуклидами.

Общее число нуклонов в ядре
называют массовым числом и обозначают
буквой А. Оно ставится вверху перед буквенным обозначением химического
элемента.

Например, массовое число
кислорода равно 16, а углерода — 12.

Мы уже говорили о том, что массовое
число принято выражать в атомных единицах массы (сокращённо, а. е. м.) и
округлять до целых чисел. Напомним также, что атомную единицу массы
выражают через массу атома углерода; она равна 1/12 части массы атома углерода:

Число протонов в ядре
соответствует порядковому или атомному номеру элемента в таблице Менделеева и
называется зарядовым числом,
поскольку оно определяет заряд ядра. Обозначается зарядовое число буквой Z.

В наших примерах, зарядовое
число кислорода равно восьми, а углерода — 6.

Как видно из приведённых
примеров, зарядовое число ставится внизу перед буквенным обозначением элемента.

Напомним, что заряд протона положителен
и равен элементарному электрическому заряду. Следовательно, зарядовое число
численно равно заряду ядра, выраженному в элементарных электрических зарядах.

Так как атом в целом
электрически нейтрален, то зарядовое число определяет одновременно и число
электронов в атоме.

Число нейтронов в ядре обозначают большой буквой N. Нетрудно
догадаться, что оно равно разнице между массовым и зарядовым числом:

Таким образом, ядро любого
атома обозначается буквенным символом элемента. Вверху указывается значение его
массового числа, а внизу — зарядового.

В общем случае любой
химический элемент периодической таблицы Дмитрия Ивановича Менделеева можно
представить в виде:

где под X
подразумевается символ химического элемента.

Ещё раз уточним, каким образом
определяется число протонов, электронов и нейтронов в ядре атома любого
химического элемента. Во-первых, необходимо посмотреть в таблице Менделеева
порядковый номер интересующего нас химического элемента. Таким образом мы
найдём зарядовое число, то есть количество протонов и электронов в ядре. Затем,
всё в той же таблице, необходимо посмотреть атомную массу этого элемента и
округлить её до целых. Тем самым мы найдём массовое число, то есть общее
количество нуклонов в ядре. И наконец, чтобы определить количество нейтронов в
ядре атома, мы должны будем вычесть из массового числа зарядовое.

На основе новой,
протонно-нейтронной модели строения атомных ядер, было дано объяснение многим
экспериментальным фактам. Так, например, ещё в 1906—1907 годах учёными было
выявлено, что продукт радиоактивного распада урана — ионий и продукт
радиоактивного распада тория — радиоторий имеют те же химические свойства, что
и торий, но отличаются от него атомной массой и характеристиками радиоактивного
распада. При этом атомы обладали одинаковыми химическими свойствами, а отделить
их друг от друга было невозможно никакими химическими методами. Впервые, на
существование таких атомов обратил внимание Фредерик Содди в 1910 году. Он
предложил называть такие разновидности атомов одного и того же химического
элемента изотопами (что по-гречески означает «равноместные»), так как по
своим химическим свойствам они должны быть помещены в одну и ту же клетку
таблицы Менделеева.

На основании многих
экспериментов, было установлено, что изотопы одинаково вступают в химические
реакции и образуют одинаковые соединения. Это говорило о том, что число
электронов в электронных оболочках, а, значит, и заряд ядра у изотопов
одинаковы. Следовательно, ядра изотопов различаются только числом нейтронов.
Иными словами, химические свойства элементов определяются не атомной массой, а
зарядовым числом ядра. Действительно, например, нуклиды водорода-три и гелия-три
имеют близкие по величине атомные массы, но принципиально разные химические
свойства.

Из всех известных на
сегодняшний день изотопов (а они есть у всех химических элементов) только изотопы
водорода имеют названия:

Протий является самым
распространённым изотопом в природе, а его ядро содержит только один протон.
Изотоп дейтерия (его ещё называют тяжёлой водой), содержит в своём ядре один
протон и один нейтрон. Соответственно, у трития — один протон и два нейтрона. В
настоящее время в лабораториях получены изотопы водорода и с большим числом
нейтронов: тремя, четырьмя, пятью и даже шестью.

Следует отметить, что у разных
атомов существует разное количество изотопов. Например, у урана их 26, но
самыми распространёнными в природе являются два — это уран-235 (около 0,7 %), и
уран-238 (чуть более 99 %). Вы, наверное, обратили внимание на то, что мы не
называли зарядового числа изотопов урана. Дело в том, что обычно изотопы
называют по их массовым числам, так как зарядовые числа у них одинаковые.

Отметим, что изотопы бывают
устойчивые (или стабильные) и неустойчивые (то есть радиоактивные). Стабильные
изотопы сохраняются сколь угодно долго.

А нестабильные изотопы со
временем превращаются в другие химические элементы в результате радиоактивных
превращений.

В настоящее время известно
около 280 стабильных изотопов химических элементов и более 2 тыс. радиоактивных
изотопов.

Как правило, природные
элементы представляют собой смесь нескольких изотопов, поэтому возникает
задача их разделения. Как мы уже знаем, магнитное поле искривляет траекторию
движения заряженных частиц. На этом свойстве магнитного поля основано действие
устройства, называемого масс-спектрографом, который используется для
разделения изотопов по массовому числу.

Закрепления материала.

В заключении отметим, что предложенная
Иваненко и Гейзенбергом протонно-нейтронная модель строения ядра впоследствии
полностью была подтверждена экспериментально. Однако оставался нерешённым ещё
один вопрос: почему ядра атомов не распадаются на отдельные нуклоны?
Действительно, ведь мы знаем, что ядра атомов являются весьма устойчивыми
образованиями, хотя в их состав входят одинаково заряженные частицы — протоны.
А поскольку размеры ядер очень малы, то между протонами должны существовать
огромные силы электрического отталкивания — порядка 230 ньютонов, что для
частиц с массой порядка 10^–27 степени килограмм является очень
большой силой. Поэтому возникает вопрос: какое взаимодействие препятствует
взаимному отталкиванию между одноимённо заряженными частицами?

Мы знаем, что, кроме
электромагнитных сил, в природе существуют также гравитационные силы. Может
быть, стабилизирующую роль в ядрах играет именно гравитационное взаимодействие
между нуклонами?

Нет, так как расчёты
показывают, что сила гравитационного притяжения между двумя протонами в ядре
пренебрежимо мала по сравнению с силой электростатического отталкивания. Этот
результат позволяет сделать вывод о том, что между ядерными частицами,
по-видимому, действуют силы особой природы, радикально отличающиеся от
гравитационных и электромагнитных сил. Эти силы принято называть ядерными
силами. А так как ядерное взаимодействие во много раз превосходит
электромагнитное, то его ещё называют сильным взаимодействием.

Другой особенностью ядерных
сил является то, что они очень быстро убывают с увеличением расстояния между
ядерными частицами. Проще говоря, они действуют на расстояниях, сравнимыми с
размерами самих ядер.

Источник

Согласно протонно-нейтронной модели строения атомного ядра, заряд ядра должен быть равен сумме зарядов всех протонов, которые входят в его состав. Так как заряд протона равен элементарному заряду, то можно считать, что:

(q) — заряд ядра,

(e) — элементарный заряд,

()

() — количество протонов в ядре.

Количество протонов в ядре

называется зарядовым числом атомного ядра.

Экспериментально было доказано, что число Z совпадает с порядковым номером химического элемента в Периодической системе Менделеева.

Обрати внимание!

Количество протонов в ядре атома совпадает с номером химического элемента в Периодической системе химических элементов и называется зарядовым числом (

Массовое число

Количество нейтронов в ядре атома принято обозначать N. Тогда количество протонов и нейтронов в ядре атома можно вычислить как:

A=Z+N.

— количество нуклонов в атоме называется массовым числом.

Изотопы

Химические свойства атома определяются зарядовым числом, так как это число указывает на номер атома в периодической системе, т. е. определяет, какой именно это химический элемент. Физические свойства атома могут быть разными в зависимости от массового числа. Действительно, экспериментально было доказано, что ядра одного и того же химического элемента могут обладать разными массами. Например, в природе существует несколько видов атомов водорода: водород, дейтерий и тритий. Масса дейтерия приблизительно в два, а трития — в три раза больше массы водорода.

Атомы одного и того же химического элемента, но с разными массами, называются изотопами.

Так как изотопы — это атомы одного и того же химического элемента, то зарядовое число у изотопов одинаковое, а массовые числа различные. Это означает, что ядра изотопов содержат одинаковое число протонов и разное количество нейтронов.

Изотопы принято обозначать:

XZA, где

XZA — химический элемент,

A — массовое число,

Z — зарядовое число.

Пример:

H11

— водород,

H12

— дейтерий,

H13

— тритий.

Источник

Как найти протоны

Атом представляет собою как бы миниатюрную копию Солнечной системы. Только вместо Солнца в его центре расположено массивное ядро, а вместо планет вращаются элементарные частицы — электроны. Атом электрически нейтрален, поэтому суммарный отрицательный заряд электронов должен быть уравновешен суммарным положительным зарядом такой же величины. Это происходит, так как ядро состоит из других элементарных частиц – протонов и нейтронов. Каждый протон несет такой же по величине заряд, как электрон, только с противоположным знаком.

Инструкция

Допустим, вам по условиям задачи известен суммарный положительный заряд Q ядра атома. Чтобы узнать количество протонов N, надо всего лишь разделить Q на величину заряда протона qпр. (ее можно узнать в справочнике по физике или химии). То есть N = Q/qпр.

Найти количество протонов в ядре можно с помощью таблицы Менделеева. В этой таблице каждому элементу отведено конкретное строго определенное место в зависимости от его химических свойств. А химические свойства, в первую очередь, определяются строением атома элемента.

В каждой ячейке таблицы приведены необходимые сведения о химическом элементе, в том числе его порядковый номер. Вот он как раз соответствует количеству протонов в ядре атома элемента.

Посмотрите в таблицу. Элемент под номером 11 – щелочной металл натрий (Na). Следовательно, в каждом атоме натрия находятся 11 протонов. Или элемент под номером 23 – металл ванадий (V), проявляющий в своих соединениях не только основные, но и кислотные свойства. Исходя их порядкового номера, можно сделать вывод: в каждом атоме ванадия находится 23 протона.

Проведите своеобразную проверку. Известно, что атом электрически нейтрален. Но поскольку нейтроны вообще не несут зарядов, уравновесить суммарный положительный заряд протонов атома могут только электроны. Значит, в атоме натрия должно быть 11 электронов, а в атоме ванадия – 23. Проверьте, так ли это.

Снова возьмите таблицу Менделеева. В каждой ячейке приведены данные, показывающие, как заполнены электронные уровни атома этого элемента. У натрия: два электрона на первом уровне, восемь электронов на втором уровне и один на третьем (внешнем). В сумме одиннадцать электронов. У ванадия: два электрона на первом уровне, восемь – на втором, одиннадцать – на третьем и два – на четвертом (внешнем). В сумме двадцать три электрона. Суммарные заряды уравновешены, атомы электрически нейтральны.

Видео по теме

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.

Источник