Πώς να βρείτε τον αριθμό των νετρονίων, πρωτονίων και ηλεκτρονίων για άτομα, ιόντα και ισότοπα
Όταν προσπαθείτε να βρείτε τον αριθμό των νετρονίων, πρωτονίων ή ηλεκτρονίων που έχουν διαφορετικά χημικά είδη, ο περιοδικός πίνακας είναι ο καλύτερος φίλος σας. Ρίξτε μια ματιά στον τρόπο χρήσης του περιοδικού πίνακα καθώς και του πυρηνικού συμβολισμού για να βρείτε τον αριθμό των υποατομικών σωματιδίων που σχετίζονται με οποιοδήποτε χημικό είδος.
Ανάγνωση του Περιοδικού Πίνακα
Ο περιοδικός πίνακας λέει πολλά από όσα πρέπει να γνωρίζετε για κάθε στοιχείο, συμπεριλαμβανομένου του αριθμού των ηλεκτρονίων, των πρωτονίων και των νετρονίων.
Ρίξτε μια ματιά στην καταχώριση του περιοδικού πίνακα για τον άνθρακα (δείτε την ενότητα Πόροι). Τι πληροφορίες σας δίνει η καταχώριση για άνθρακα;
1. Το μεγαλύτερο συστατικό είναι το χημικό σύμβολο για το στοιχείο. Για άνθρακα αυτό είναι C.
2. Πάνω από το σύμβολο αναγράφεται ο ατομικός αριθμός (Ζ) που ισούται με τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα και τον αριθμό των ηλεκτρονίων στο νέφος ηλεκτρονίων (δεδομένου ότι το άτομο είναι ουδέτερο). Για άνθρακα Z=6.
3. Κάτω από το σύμβολο είναι η ατομική μάζα. Ενώ αυτός ο αριθμός είναι ένας σταθμισμένος μέσος όρος των μαζών όλων των ισοτόπων του στοιχείου, αν στρογγυλοποιήσετε τον αριθμό στον πλησιέστερο ακέραιο αριθμό, θα βρείτε τον μαζικό αριθμό του πιο συνηθισμένου ισοτόπου. Για τον άνθρακα ο μαζικός αριθμός (M) είναι 12. Αυτός ο αριθμός είναι το άθροισμα του αριθμού των πρωτονίων και των νετρονίων.
Τώρα, ξέρετε ότι για ένα ουδέτερο άτομο άνθρακα ο αριθμός των ηλεκτρονίων είναι έξι, ο αριθμός των πρωτονίων είναι έξι, αλλά ποιος είναι ο αριθμός των νετρονίων; Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον μαζικό αριθμό για να το βρείτε. Απλώς πάρτε το M και αφαιρέστε το Z. Για άνθρακα αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν έξι νετρόνια.
Εύρεση του αριθμού των Subatomic Particles in Ions
Τα ιόντα σχηματίζονται όταν ένα άτομο χάνει ή αποκτά ηλεκτρόνια. Ο αριθμός στον υπέργραφο θα σας πει το μέγεθος αυτής της αλλαγής. Πες ότι έχεις Cl. Πόσα ηλεκτρόνια, πρωτόνια και νετρόνια έχει αυτό το ιόν;
Η διαδικασία εύρεσης αυτών των τιμών είναι πολύ παρόμοια με αυτή που έγινε παραπάνω. Ωστόσο, τώρα, πρέπει να λάβετε υπόψη το γεγονός ότι το άτομο δεν είναι ουδέτερο.
Από την ανάγνωση του περιοδικού πίνακα μπορείτε να καταλάβετε ότι το χλώριο έχει 17 πρωτόνια και 18 νετρόνια (που δίνονται από το M-Z ή 35-17).
Δεδομένου ότι το καθαρό φορτίο είναι αρνητικό, πρέπει να υπάρχουν περισσότερα ηλεκτρόνια από πρωτόνια. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ακόλουθη εξίσωση:
Η σύνδεση 17 για πρωτόνια (p+) και -1 για το φορτίο δίνει:
Λοιπόν:
Έτσι, ένα ιόν χλωρίου έχει 18 ηλεκτρόνια.
Εύρεση του αριθμού των Subatomic Particles in Isotopes
Τα ισότοπα είναι μορφές του ίδιου στοιχείου με διαφορετικό αριθμό νετρονίων. Ο αριθμός των πρωτονίων δεν μπορεί να αλλάξει αφού μόλις αλλάξει αυτός ο αριθμός (Z), αλλάζει και το στοιχείο. Όταν μιλάμε για ισότοπα, πυρηνική σημειογραφία μπορεί συχνά να είναι χρήσιμη.
Χρησιμοποιώντας πυρηνικό συμβολισμό, το carbon-12 θα γραφόταν 6 Γ.
Ο πυρηνικός συμβολισμός σας λέει τρία πράγματα:
1. Το χημικό σύμβολο του στοιχείου (C για άνθρακα στο παραπάνω παράδειγμα)
2. Ο μαζικός αριθμός ή ο αριθμός νετρονίων και πρωτονίων στον πυρήνα είναι ο εκθέτης (12 στο παραπάνω παράδειγμα). Αριθμός μάζας =# νετρονίων + # πρωτονίων. Συμβουλή:Αυτός είναι ο αριθμός που πρέπει να προσέξετε κατά την εξέταση των ισοτόπων.
3. Ο ατομικός αριθμός ή ο αριθμός των πρωτονίων (Ζ) είναι ο δείκτης. Αυτό είναι πάντα το ίδιο για ένα στοιχείο. (6 για άνθρακα στο παραπάνω παράδειγμα).
Για παράδειγμα, το carbon-12 θα γραφόταν 6 C στον πυρηνικό συμβολισμό, αλλά το ισότοπο άνθρακα-13 θα γραφόταν 6 Γ. Λοιπόν πόσα ηλεκτρόνια, πρωτόνια και νετρόνια έχει ο άνθρακας-13;
Ο αριθμός των πρωτονίων και των ηλεκτρονίων είναι ο δείκτης (6).
Για να βρείτε τον αριθμό των νετρονίων χρησιμοποιήστε την ακόλουθη εξίσωση:
Η σύνδεση όσων γνωρίζετε αποφέρει:
Λοιπόν:
Ο άνθρακας-13 έχει επτά νετρόνια ενώ ο άνθρακας-12 έχει έξι.
