Johdatus kemiaan
Oppimistavoite
- Määritä suhde atomin massanumeron, atomiluvun, atomimassan ja subatomisten hiukkasten lukumäärän välillä
Tärkeimmät kohdat
- Kunkin alkion neutraalissa atomissa on yhtä suuri määrä protoneja ja elektroneja.
- Protonien lukumäärä määrää elementin atomiluku ja sitä käytetään erottamaan yksi elementti toisesta.
- Neutronien lukumäärä vaihtelee, jolloin saadaan isotooppeja, jotka ovat saman atomin eri muotoja, jotka vaihtelevat vain niiden hallussa olevien neutronien lukumäärän mukaan. / li>
- Protonien ja neutronien lukumäärä yhdessä määrittävät elementin massan.
- Koska elementin isotoopeilla on hiukan erilaiset massanumerot, atomimassa lasketaan saamalla keskiarvo isotooppiensa massanumerot.
Termit
- atomimassaAtomin keskimääräinen massa ottaen huomioon kaikki sen luonnossa esiintyvät isotoopit.
- massan numero protonien lukumäärä ja neutronien määrä atomissa.
- atomiluku Protonien määrä atomissa.
Atomiluku
Neutraalit atomit alkuaine sisältää saman määrän protoneja ja elektroneja. Protonien määrä määrittää elementin atomiluvun (Z) ja erottaa yhden elementin toisesta. Esimerkiksi hiilen atominumero (Z) on 6, koska siinä on 6 protonia. Neutronien lukumäärä voi vaihdella tuottaakseen isotooppeja, jotka ovat saman elementin atomeja, joilla on erilainen määrä neutroneja. Elektronien lukumäärä voi myös olla erilainen saman elementin atomeissa, jolloin syntyy ioneja (varattuja atomeja). Esimerkiksi rauta, Fe, voi olla neutraalissa tilassaan tai +2- ja +3-ionitiloissa.
Massaluku
Elementin massanumero (A) on protonien ja neutronien määrän summa. Elektronien massan pieni osuus jätetään huomiotta laskettaessa massalukua. Tätä massan likiarvoa voidaan käyttää helposti laskemaan kuinka monta neutronia elementillä on yksinkertaisesti vähentämällä protonien määrä massanumerosta. Protonit ja neutronit painavat molemmat noin yhden atomimassayksikön tai amun. Saman elementin isotoopeilla on sama atominumero, mutta erilaiset massanumerot.
Tutkijat määrittävät atomimassan laskemalla sen luonnossa esiintyvien isotooppien massanumeroiden keskiarvon. Tuloksena oleva luku sisältää usein desimaalin. Esimerkiksi kloorin (Cl) atomimassa on 35,45 amu, koska kloori koostuu useista isotooppeista, joista osa (suurin osa) on atomiamassalla 35 amu (17 protonia ja 18 neutronia) ja osa atomimassa 37 amu (17 protonia ja 20 neutronia).
Annettu atomiluku (Z) ja massanumero (A), voit löytää protonien, neutronien ja elektronien lukumäärän neutraalista atomista. Esimerkiksi litiumatomi (Z = 3, A = 7 amu) sisältää kolme protonia (löydetty Z: stä), kolme elektronia (koska protonien lukumäärä on yhtä suuri kuin atomien elektronien lukumäärä) ja neljä neutronia (7 – 3 = 4).