Πώς να βρείτε τον αριθμό νετρονίων, πρωτονίων και ηλεκτρονίων για άτομα, ιόντα και ισότοπα

Όταν προσπαθείτε να βρείτε τον αριθμό 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 της πυρηνικής σημειογραφίας για να βρείτε τον αριθμό των υποατομικών σωματιδίων που σχετίζονται με οποιοδήποτε χημικό είδος.

Ο περιοδικός πίνακας λέει πολλά από όσα πρέπει να γνωρίζετε για κάθε στοιχείο, συμπεριλαμβανομένου του αριθμού ηλεκτρονίων, πρωτονίων και νετρονίων.

Ρίξτε μια ματιά στην περιοδική καταχώρηση πίνακα για 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 τον άνθρακα αυτό είναι C.

2. Πάνω από το σύμβολο είναι ο ατομικός αριθμός (Z) που είναι ίσος 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 βρίσκεται η ατομική μάζα. Ενώ αυτός ο αριθμός είναι ένας σταθμισμένος μέσος όρος των μαζών όλων των ισοτόπων του στοιχείου, εάν στρογγυλοποιήσετε τον αριθμό στον πλησιέστερο ακέραιο αριθμό, θα βρείτε τον αριθμό μάζας του πιο κοινού ισότοπου. Για τον άνθρακα ο αριθμός μάζας (M) είναι 12. Αυτός ο αριθμός είναι το άθροισμα του αριθμού των πρωτονίων και των νετρονίων.

Τώρα, γνωρίζετε 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 αριθμό μάζας για να το βρείτε. Απλώς πάρτε το M και αφαιρέστε το Z. Για τον άνθρακα αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν έξι νετρόνια.

Τα ιόντα σχηματίζονται όταν ένα άτομο χάνει ή κερδίζει ηλεκτρόνια. Ο αριθμός στο υπεργράφημα 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 αυτήν 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 πείτε ότι το χλώριο έχει 17 πρωτόνια και 18 νετρόνια (που δίδονται από το M-Z ή 35-17).

Δεδομένου ότι το καθαρό φορτίο είναι αρνητικό, πρέπει να υπάρχουν περισσότερα ηλεκτρόνια από τα πρωτόνια. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ακόλουθη εξίσωση:

Η σύνδεση με 17 για πρωτόνια (p +) και -1 για τη φόρτιση δίνει:

Ετσι:

Έτσι, ένα ιόν χλωρίου έχει 18 ηλεκτρόνια.

Τα ισότοπα είναι μορφές του ίδιου στοιχείου με διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων. Ο αριθμός των πρωτονίων δεν μπορεί να αλλάξει αφού αλλάξει αυτός ο αριθμός (Z), το ίδιο ισχύει και για το στοιχείο. Όταν μιλάμε για ισότοπα, πυρηνική σημειογραφία μπορεί συχνά να είναι χρήσιμο.

Χρησιμοποιώντας πυρηνική σημειογραφία, θα γράφτηκε ο άνθρακας-12 ¹²₆ΝΤΟ.

Η πυρηνική σημειογραφία σας λέει τρία πράγματα:

1. ο χημικό σύμβολο του στοιχείου (C για άνθρακα στο παραπάνω παράδειγμα)

2. ο μαζικός αριθμός ή ο αριθμός νετρονίων και πρωτονίων στον πυρήνα είναι ο υπεργράφος (12 στο παραπάνω παράδειγμα). Αριθμός μάζας = # νετρονίων + # πρωτονίων. Συμβουλή: Αυτός είναι ο αριθμός που πρέπει να προσέχετε κατά την εξέταση των ισοτόπων.

3. ο ατομικός αριθμός ή ο αριθμός των πρωτονίων (Z) είναι ο δείκτης. Αυτό είναι πάντα το ίδιο για ένα στοιχείο. (6 για άνθρακα στο παραπάνω παράδειγμα).

Για παράδειγμα, ο άνθρακας-12 θα ήταν γραμμένος ¹²₆C στην πυρηνική σημειογραφία, αλλά θα ήταν γραμμένο το ισότοπο άνθρακα-13 ¹³₆ΝΤΟ. 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:

Συνδέοντας αυτό που γνωρίζετε αποδίδει:

Ετσι:

Ο άνθρακας-13 έχει επτά νετρόνια ενώ ο άνθρακας-12 έχει έξι.