Cada núcleo atómico, excepto el hidrógeno, contiene tanto protones como neutrones. Los núcleos son demasiado pequeños para verlos, incluso con un microscopio, y los nucleones (que es el término genérico para protones y neutrones) son aún más pequeños. Eso permite contar el número de neutrones, pero los científicos aún saben cuántos hay en los núcleos de cada isótopo de cada elemento. ¿Cómo lo saben? Utilizan técnicas como la espectrometría de masas para medir la masa total de los átomos de un elemento en particular. Una vez que conocen la masa total, el resto es fácil.
La masa total de un átomo es la suma de todos sus protones, neutrones y electrones, pero los electrones son tan ligeros que, para todos los propósitos prácticos, no importan. Eso significa que la masa de un elemento es la suma de las masas de sus nucleones. El número de protones es el mismo para cada átomo de un determinado elemento, y los protones y neutrones tienen la misma masa, así que todo lo que tienes que hacer es hacer es restar el número de protones de la masa atómica, medido en unidades de masa atómica (uma), y te queda el número de neutrones.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
TL; DR (demasiado largo; No leí)
La masa atómica es igual al número de protones más el número de neutrones, por lo que hallará el número de neutrones restando el número de protones (es decir, el número atómico) de la masa atómica (en masa atómica unidades). Redondea la masa atómica al número entero más cercano para encontrar el número de neutrones en el isótopo más común.
Usa la tabla periódica
La tabla periódica enumera todos los elementos aumentando el número de protones, por lo que el lugar que ocupa un elemento en la tabla te dice automáticamente cuántos protones hay en su núcleo. Este es el número atómico del elemento y se muestra justo debajo del símbolo del elemento. Junto a él hay otro número, que es la masa atómica. Este número es siempre mayor que el número atómico y, a menudo, contiene una fracción, porque es un promedio de las masas atómicas de todos los isótopos naturales de ese elemento. Puede usarlo para determinar el número promedio de protones en el núcleo de ese elemento.
El procedimiento no puede ser más sencillo. Redondea la masa atómica al número entero más cercano y luego réstale el número atómico del elemento. La diferencia es igual al número de neutrones.
Ejemplo
1. ¿Cuál es la cantidad de neutrones, en promedio, en el núcleo de uranio?
El uranio es el elemento 92 de la tabla periódica, por lo que su número atómico es 92 y tiene 92 protones en su núcleo. La tabla periódica enumera la masa atómica como 238.039 amu. Redondea la masa atómica a 238, resta el número atómico y te quedan 146 neutrones. El uranio tiene una gran cantidad de neutrones en relación con la cantidad de protones, por lo que todos sus isótopos son radiactivos.
El número de neutrones en un isótopo
El número de neutrones en el núcleo de un elemento en particular puede variar, y cada versión del elemento con su número característico de neutrones se conoce como isótopo. Todos menos 20 elementos tienen más de un isótopo y algunos tienen muchos. El estaño (Sn) encabeza la lista con diez isótopos seguidos por el xenón (Xe) con nueve.
Cada isótopo de un elemento consta de un número entero de protones y neutrones, por lo que su masa atómica es la simple suma de esos nucleones. La masa atómica de un isótopo nunca es fraccionaria. Los científicos tienen dos formas de denotar un isótopo. Tomando un isótopo de carbono como ejemplo, puede escribirlo como C-14 o 14C. El número es la masa atómica. Reste el número atómico del elemento de la masa atómica del isótopo y el resultado es el número de neutrones en el núcleo de ese isótopo.
En el caso de C-14, el número atómico del carbono es 6, por lo que debe haber 8 neutrones en el núcleo. Eso es dos más que el isótopo equilibrado más común, C-12. La masa extra hace que el C-14 sea radiactivo.