Millised on prootonite, neutronite ja elektronide tasud?

Aatomid koosnevad kolmest erinevalt laetud osakesest: positiivselt laetud prootonist, negatiivselt laetud elektronist ja neutraalsest neutronist. Prootoni ja elektroni laengud on suuruselt võrdsed, kuid vastupidised. Prootoneid ja neutroneid hoiab tugev jõud aatomi tuumas koos. Tuuma ümbritseva elektronpilve elektrone hoiab aatomi juures palju nõrgem elektromagnetiline jõud.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

See on lihtne: elektronidel on negatiivne laeng, prootonitel on positiivne laeng ja neutronid - nagu nimigi ütleb - neutraalsed.

Elemente eristatakse üksteisest prootonite arvu järgi nende tuumas. Näiteks on süsinikuaatomite tuumas kuus prootonit. Seitsme prootoniga aatomid on lämmastikuaatomid. Iga elemendi prootonite arvu tuntakse kui aatomnumbrit ja see keemilistes reaktsioonides ei muutu. Teisisõnu, reaktsiooni alguses olevad elemendid - tuntud kui reaktandid - on samad elemendid reaktsiooni lõpus - tuntud kui saadused.

Ehkki elementidel on kindel arv prootoneid, võib sama elemendi aatomitel olla erinev neutronite arv ja neid nimetatakse isotoopideks. Näiteks vesinikul on kolm isotoopi, millest igaühel on üks prooton. Protium on vesiniku isotoop, millel on null neutronit, deuteeriumil on üks neutron ja triitiumil kaks neutronit. Ehkki neutronite arv võib isotoopide lõikes erineda, käituvad kõik isotoopid keemiliselt sarnasel viisil.

Elektronid ei ole aatomiga seotud nii tihedalt kui prootonid ja neutronid. See võimaldab elektronide kadumist, omandamist või isegi aatomite vahel jagamist. Elektroni kaotavad aatomid muutuvad +1 laenguga ioonideks, kuna prootoneid on nüüd üks rohkem kui elektrone. Elektroni omandavatel aatomitel on üks elektron rohkem kui prootonitel ja neist saab -1 ioon. Keemilised sidemed, mis hoiavad aatomeid ühendite moodustamiseks, tulenevad nendest elektronide arvu ja paigutuse muutustest.

Aatomi mass määratakse tuumas olevate prootonite ja neutronite arvu järgi. Elektronidel on prootonite ja neutronitega võrreldes nii väike massiosa, et neid aatomi massi määramisel tavaliselt ei arvestata. Prootonite ja neutronite summa on tuntud kui aatommass ja see on iga isotoobi jaoks erinev. Näiteks vesiniku isotoopprootiumil on üks prooton ja aatommass üks. Ühe prootoni ja ühe neutroniga deuteeriumil on aatommass kaks.

Keemilised reaktsioonid hõlmavad palju-palju aatomeid ja looduses on need aatomid isotoopide segu. Elemendi aatommass on elemendi aatommass, mis on kaalutud proovist leitud isotoopide protsendi järgi. Enamik vesiniku aatomeid on protiumi isotoopid, mille aatomimass on üks. Kuid väike osa neist aatomitest on deuteerium aatomimassiga kaks ja triitium aatomimassiga kolm. Seega vesinikuaatomite proovi aatommass oleks 1,008, kuna nende raskemate isotoopide väike kogus keskmist aatomimassi veidi suurendab. Pange tähele, et isotoopide protsent võib proovides varieeruda, kuid on üldiselt väga sarnane.