Introduktion till kemi
Inlärningsmål
- Bestäm förhållandet mellan en atoms massa, dess atomnummer, dess atommassa och dess antal subatomära partiklar
Nyckelpunkter
- Neutrala atomer i varje element innehåller lika stort antal protoner och elektroner.
- Antalet protoner bestämmer elementets atomnummer och används för att skilja ett element från ett annat.
- Antalet neutroner är variabelt, vilket resulterar i isotoper, vilka är olika former av samma atom som endast varierar i antalet neutroner de besitter. / li>
- Tillsammans bestämmer antalet protoner och antalet neutroner ett elements massnummer.
- Eftersom ett elements isotoper har något olika massnummer beräknas atommassan genom att erhålla medelvärdet av massnummer för dess isotoper.
Termer
- atommassa Atomens genomsnittliga massa, med hänsyn till alla dess naturligt förekommande isotoper.
- massnummer Summan av antal protoner och antalet neutroner i en atom.
- atomnummer Antalet protoner i en atom.
Atomnummer
Neutrala atomer av ett element innehåller lika stort antal protoner och elektroner. Antalet protoner bestämmer ett elements atomnummer (Z) och skiljer ett element från ett annat. Till exempel är kolets atomnummer (Z) 6 eftersom det har 6 protoner. Antalet neutroner kan variera för att producera isotoper, som är atomer av samma element som har olika antal neutroner. Antalet elektroner kan också vara olika i atomer av samma element och producerar således joner (laddade atomer). Till exempel kan järn, Fe, existera i neutralt tillstånd eller i +2 och +3 joniska tillstånd.
Massnummer
Ett elements massnummer (A) är summan av antalet protoner och antalet neutroner. Det lilla bidraget från massan från elektroner bortses från vid beräkningen av massantalet. Denna approximation av massa kan användas för att enkelt beräkna hur många neutroner ett element har genom att helt enkelt subtrahera antalet protoner från massantalet. Protoner och neutroner väger båda ungefär en atommasseenhet eller amu. Isotoper av samma element kommer att ha samma atomnummer men olika massnummer.
Forskare bestämmer atommassan genom att beräkna medelvärdet av massnummer för dess naturligt förekommande isotoper. Ofta innehåller det resulterande talet ett decimal. Atommassan av klor (Cl) är till exempel 35,45 amu eftersom klor består av flera isotoper, en del (majoriteten) med en atommassa på 35 amu (17 protoner och 18 neutroner) och vissa med en atommassa på 37 amu. (17 protoner och 20 neutroner).
Med ett atomnummer (Z) och massnummer (A) kan du hitta antalet protoner, neutroner och elektroner i en neutral atom. Till exempel innehåller en litiumatom (Z = 3, A = 7 amu) tre protoner (hittade från Z), tre elektroner (eftersom antalet protoner är lika med antalet elektroner i en atom) och fyra neutroner (7 – 3 = 4).