يوجد أكثر من 99.9٪ من كتلة الذرة في النواة. إن البروتونات والنيوترونات الموجودة في مركز الذرة أثقل بنحو 2000 مرة من الإلكترونات التي تدور حولها. نظرًا لأن الإلكترونات خفيفة جدًا بالمقارنة ، فإنها تمثل جزءًا صغيرًا فقط من نسبة مئوية من الوزن الإجمالي للذرة.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
تقع معظم كتلة الذرة في النواة.
كتل الجسيمات
الذرات الفردية لها كتل صغيرة للغاية ، ويترتب على ذلك أن الجسيمات التي تتكون منها الذرة لها كتل أصغر. البروتون ، على سبيل المثال ، يزن 1.673 × 10-24 ز. النيوترون أثقل قليلاً عند 1.675 × 10-24 ز. يكون الإلكترون أخف بكثير عند 9.11 × 10-28 ز.
الجسيمات: كم وأين
تحتوي الذرات المحايدة كهربائيًا على عدد متساوٍ من البروتونات والإلكترونات. الشحنة على كل إلكترون هي نفس كمية البروتون ، على الرغم من وجود إشارات معاكسة. البروتونات لها شحنة موجبة. الإلكترونات سالبة. من الصعب تحديد عدد النيوترونات لأنه يمكن أن يكون مختلفًا حتى بالنسبة لذرات نفس العنصر. على سبيل المثال ، يحتوي الكربون -12 على ستة بروتونات وستة نيوترونات ؛ تحتوي نواة الكربون 14 المشعة على ستة بروتونات وثمانية نيوترونات. تمتلك الذرات معظم كتلتها في النواة ليس فقط لأن البروتونات والنيوترونات أثقل من الإلكترونات ، ولكن أيضًا لأن عدد البروتونات والنيوترونات معًا يفوق عدد الإلكترونات بنحو 2: 1.
كتل النظائر
يمكن أن تحتوي ذرات نفس العنصر على أعداد مختلفة من النيوترونات. يطلق الكيميائيون على هذه الذرات نظائر ذات صلة. يختلف عدد النظائر لكل عنصر. القصدير هو بطل النظير مع 63 ، بينما الهيدروجين لديه أقل - ثلاثة. يحدد الكيميائيون كتلة كل نظير عن طريق عد البروتونات والنيوترونات. يتجاهلون الإلكترونات لأن كتلتها صغيرة جدًا بالمقارنة. للراحة ، طور الكيميائيون وحدة الكتلة الذرية (AMU) لقياس الوزن الذري. يتم تعريفه على أنه 1/12 من كتلة ذرة الكربون 12 ، وبالتالي فإن الكتلة الذرية للكربون -12 هي 12. بسبب الاختلاف الطفيف في كتل البروتون والنيوترون ، وكذلك لأسباب أخرى ، فإن الكتل الذرية لمعظم العناصر والنظائر الأخرى لا تعمل مع الأعداد الصحيحة.
متوسط الكتلة الذرية
عندما تبحث عن الكتلة الذرية لعنصر في الجدول الدوري ، فإن الرقم الذي تراه هو المتوسط لجميع نظائر العنصر. يتم تعديل المتوسط حسب الوفرة النسبية لكل نظير. نتيجة لذلك ، يكون للنظائر النادرة تأثير أقل ، وللنظائر الشائعة تأثير أكبر على المتوسط. على سبيل المثال ، متوسط الكتلة الذرية المدرجة للكربون ليس بالضبط 12 ولكن 12.01. توجد النظائر الثقيلة مثل الكربون 13 والكربون 14 بكميات ضئيلة تزيد من متوسط الكتلة قليلاً.
العدد الذري
لكل عنصر في الجدول الدوري ، الرقم الموجود أعلى رمز العنصر هو الرقم الذري. هذا ببساطة هو عدد البروتونات للعنصر. على عكس الكتلة الذرية ، فإن العدد الذري هو نفسه لكل نظير وهو دائمًا عدد صحيح.