कैसे पता लगाएं कि कितने प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन आइसोटोप में हैं

पदार्थ कई अलग-अलग आकार, आकार और रंगों में आता है। क्लोरीन, एक पीली गैस, या सीसा, एक ग्रे-काले ठोस, या पारा, एक चांदी के तरल पर विचार करें। तीन बहुत अलग तत्व, प्रत्येक सामग्री केवल एक प्रकार के परमाणु से बनी होती है। पदार्थ में अंतर परमाणु संरचना में सबसे छोटे अंतर के कारण आता है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

समझें कि किसी तत्व के समस्थानिकों की द्रव्यमान संख्याएँ भिन्न होती हैं लेकिन प्रोटॉन की संख्या समान होती है। आवर्त सारणी का प्रयोग करते हुए तत्व का परमाणु क्रमांक ज्ञात कीजिए। परमाणु क्रमांक प्रोटॉनों की संख्या के बराबर होता है। एक संतुलित परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है। एक असंतुलित परमाणु में, इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉन की संख्या और आयन आवेश के विपरीत के बराबर होती है। द्रव्यमान संख्या से परमाणु संख्या घटाकर न्यूट्रॉन की संख्या की गणना करें। यदि किसी विशिष्ट समस्थानिक की द्रव्यमान संख्या ज्ञात नहीं है, तो आवर्त सारणी से परमाणु द्रव्यमान का उपयोग करें, गोल निकटतम पूर्ण संख्या तक, परमाणु संख्या को घटाकर के लिए न्यूट्रॉन की औसत संख्या ज्ञात करें तत्व।

प्रत्येक परमाणु में तीन मुख्य कण होते हैं। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन परमाणु के केंद्र में नाभिक में क्लस्टर करते हैं। इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर एक घूमते हुए बादल का निर्माण करते हैं। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन परमाणुओं का द्रव्यमान बनाते हैं। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की तुलना में इलेक्ट्रॉन, सूक्ष्म, परमाणुओं के समग्र द्रव्यमान में बहुत कम योगदान करते हैं।

एक ही तत्व के परमाणुओं में प्रोटॉनों की संख्या समान होती है। सभी तांबे के परमाणुओं में 29 प्रोटॉन होते हैं। सभी हीलियम परमाणुओं में 2 प्रोटॉन होते हैं। समस्थानिक तब बनते हैं जब एक ही तत्व के परमाणुओं का द्रव्यमान भिन्न होता है। चूँकि किसी तत्व के प्रोटॉनों की संख्या में कोई परिवर्तन नहीं होता है, इसलिए द्रव्यमान में अंतर न्यूट्रॉनों की भिन्न-भिन्न संख्या के कारण होता है। उदाहरण के लिए, कॉपर में दो समस्थानिक होते हैं, कॉपर-63 और कॉपर-65। कॉपर -63 में 29 प्रोटॉन और द्रव्यमान संख्या 63 है। कॉपर -65 में 29 प्रोटॉन और द्रव्यमान संख्या 65 है। हीलियम में 2 प्रोटॉन होते हैं और लगभग हमेशा द्रव्यमान संख्या 4 होती है। बहुत कम ही, हीलियम आइसोटोप हीलियम -3 बनाता है, जिसमें अभी भी 2 प्रोटॉन होते हैं लेकिन इसकी द्रव्यमान संख्या 3 होती है।

एक समस्थानिक के लिए सूत्र लिखने की एक विधि तत्व का नाम या प्रतीक के बाद द्रव्यमान संख्या को हीलियम -4 या हे -4 के रूप में दिखाती है। आइसोटोप की एक और शॉर्टहैंड पहचान एक सुपरस्क्रिप्ट के रूप में द्रव्यमान संख्या और एक सबस्क्रिप्ट के रूप में परमाणु संख्या को दर्शाती है, दोनों को परमाणु प्रतीक से पहले दिखाया गया है। उदाहरण के लिए, ⁴₂वह द्रव्यमान संख्या 4 के साथ हीलियम समस्थानिक को इंगित करता है।

तत्वों की आवर्त सारणी की व्यवस्था परमाणुओं में प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या का पता लगाने के लिए आवश्यक जानकारी प्रदान करती है। आधुनिक आवर्त सारणी में तत्वों को उनके प्रोटॉनों के क्रम में रखा गया है। मेज पर पहले तत्व, हाइड्रोजन में एक प्रोटॉन होता है। मेज पर अंतिम तत्व (कम से कम अभी के लिए), ओगनेसन या यूनुनोक्टियम में 118 प्रोटॉन हैं।

आवर्त सारणी पर परमाणु संख्या उस तत्व के किसी भी परमाणु में प्रोटॉन की संख्या की पहचान करती है। कॉपर, परमाणु क्रमांक 29, में 29 प्रोटॉन होते हैं। किसी तत्व का परमाणु क्रमांक ज्ञात करने से प्रोटॉनों की संख्या का पता चलता है।

किसी तत्व के समस्थानिकों के बीच का अंतर न्यूट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करता है। किसी समस्थानिक में न्यूट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने के लिए समस्थानिक की द्रव्यमान संख्या तथा परमाणु क्रमांक ज्ञात कीजिए। आवर्त सारणी में परमाणु क्रमांक या प्रोटॉनों की संख्या पाई जाती है। आवर्त सारणी पर भी पाया जाने वाला परमाणु द्रव्यमान, तत्व के सभी समस्थानिकों का भारित औसत होता है। यदि कोई समस्थानिक नहीं पहचाना जाता है, तो परमाणु द्रव्यमान को निकटतम पूर्ण संख्या में गोल किया जा सकता है और न्यूट्रॉन की औसत संख्या ज्ञात करने के लिए उपयोग किया जाता है।

उदाहरण के लिए, पारे का परमाणु द्रव्यमान 200.592 है। बुध के कई समस्थानिक हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या 196 से 204 तक है। औसत परमाणु द्रव्यमान का उपयोग करते हुए, पहले परमाणु द्रव्यमान को 200.592 से 201 तक गोल करके न्यूट्रॉन की औसत संख्या की गणना करें। अब, न्यूट्रॉन की औसत संख्या, 121 खोजने के लिए, परमाणु द्रव्यमान, 201-80 से प्रोटॉन की संख्या, 80 घटाएं।

यदि किसी समस्थानिक की द्रव्यमान संख्या ज्ञात हो, तो न्यूट्रॉनों की वास्तविक संख्या की गणना की जा सकती है। न्यूट्रॉन की संख्या की गणना करने के लिए समान सूत्र, द्रव्यमान संख्या घटा परमाणु संख्या का प्रयोग करें। पारा के मामले में, सबसे आम समस्थानिक पारा-202 है। समीकरण, 202-80 = 122 का उपयोग करके, यह पता लगाने के लिए कि पारा-202 में 122 न्यूट्रॉन हैं।

एक तटस्थ समस्थानिक का कोई आवेश नहीं होता है, जिसका अर्थ है कि एक तटस्थ समस्थानिक में धनात्मक और ऋणात्मक आवेश संतुलित होते हैं। एक तटस्थ समस्थानिक में, इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है। जैसे प्रोटॉनों की संख्या ज्ञात करना, उदासीन समस्थानिक में इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने के लिए तत्व की परमाणु संख्या ज्ञात करना आवश्यक है।

एक आयन में, एक धनात्मक या ऋणात्मक आवेश वाला समस्थानिक, प्रोटॉन की संख्या इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर नहीं होती है। यदि प्रोटॉन इलेक्ट्रॉनों की संख्या से अधिक हैं, तो समस्थानिक में ऋणात्मक आवेशों की तुलना में अधिक धनात्मक आवेश होते हैं। दूसरे शब्दों में, प्रोटॉन की संख्या इलेक्ट्रॉन की संख्या से धनात्मक आवेश के समान संख्या से अधिक होती है। यदि इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉन की संख्या से अधिक है, तो आयन आवेश ऋणात्मक होगा। इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने के लिए, आवेश असंतुलन के विपरीत प्रोटॉनों की संख्या में जोड़ दें।

उदाहरण के लिए, यदि एक समस्थानिक में -3 ​​आवेश होता है, जैसा कि फॉस्फोरस (परमाणु संख्या 15) के साथ होता है, तो इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉन की संख्या से तीन अधिक होती है। इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना तब 15+(-1)(-3) या 15+3=18, या 18 इलेक्ट्रॉन बन जाती है। यदि किसी समस्थानिक में +2 आवेश होता है, जैसा कि स्ट्रोंटियम (परमाणु संख्या 38) के साथ होता है, तो इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉन की संख्या से दो कम होती है। इस मामले में, गणना 38+(-1)(+2)=38-2=36 हो जाती है, इसलिए आयन में 36 इलेक्ट्रॉन होते हैं। आयनों के लिए सामान्य शॉर्टहैंड परमाणु प्रतीक के बाद एक सुपरस्क्रिप्ट के रूप में चार्ज असंतुलन को दर्शाता है। फॉस्फोरस उदाहरण में, आयन को P के रूप में लिखा जाएगा^-3.