A hidrogén kivételével minden atommag tartalmaz protont és neutront is. Az atommagok még mikroszkóppal is túl kicsiek ahhoz, hogy láthassák őket, és a nukleonok (ami a protonok és a neutronok általános kifejezése) még kisebbek. Ez lehetővé teszi a neutronok számának megszámlálását, de a tudósok még mindig tudják, hogy hány elem található minden elem izotópjának magjában. Honnan tudják? Olyan technikákat alkalmaznak, mint például a tömegspektrometriát egy adott elem atomjainak teljes tömegének mérésére. Miután megismerik a teljes tömeget, a többi könnyű.
Az atom teljes tömege az összes protonjának, neutronjának és elektronjának összege, de az elektronok olyan könnyűek, hogy minden gyakorlati szempontból nem számítanak. Ez azt jelenti, hogy egy elem tömege a nukleonjai tömegének összege. A protonok száma megegyezik egy bizonyos elem minden atomján, és a protonok és a neutronok azonos tömegűek, ezért csak annyit kell Ha kivonod az atomtömegből a protonok számát, atomtömeg-egységekben (amu) mérve, akkor megmarad a neutronok.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Az atomtömeg megegyezik a protonok és a neutronok számával, így megtalálja a számát neutronok levonásával a protonok számát (azaz az atomszámot) az atom tömegéből (atom tömegben) egységek). Az atomtömeg kerekítése a legközelebbi egész számra, hogy megtalálja a neutronok számát a leggyakoribb izotópban.
Használja a periódusos táblázatot
A periódusos rendszer az összes elemet a protonok számának növelésével sorolja fel, így az a hely, amelyet egy elem elfoglal a táblázatban, automatikusan megmondja, hogy hány proton van a magjában. Ez az elem atomszáma, és közvetlenül az elem szimbóluma alatt jelenik meg. Mellette egy másik szám, amely az atomtömeg. Ez a szám mindig nagyobb, mint az atomszáma, és gyakran tartalmaz egy töredéket, mert ez az adott elem természetesen előforduló izotópjainak atomtömegének átlaga. Segítségével meghatározhatja az adott proton átlagos számát az elem magjában.
Az eljárás nem lehet egyszerűbb. Az atomtömeg kerekítése a legközelebbi egész számra, majd vonja le belőle az elem atomszámát. A különbség megegyezik a neutronok számával.
Példa
1. Mennyi a neutronok száma átlagosan az uránmagban?
Az urán a periódusos rendszer 92. eleme, tehát a 92-es atomszáma és a magjában 92 proton van. A periódusos rendszerben az atomtömeg 238.039 amu. Az atomtömeg kerekítése 238-ig, az atomszám kivonása, és 146 neutron marad. Az uránban nagy a neutronszám a protonok számához képest, ezért az összes izotópja radioaktív.
A neutronok száma egy izotópban
Egy adott elem magjában a neutronok száma változhat, és az elem minden változatát a jellegzetes neutronszámmal izotópként ismerjük. 20 elem kivételével mindegyiknek egynél több izotópja van, némelyikben pedig sok. Az ón (Sn) tíz izotóppal vezeti a listát, majd a xenon (Xe) kilencet követ.
Egy elem minden izotópja egész számú protonból és neutronból áll, így atomtömege az adott nukleonok egyszerű összege. Az izotóp atomtömege soha nem tört. A tudósok kétféleképpen jelölhetik meg az izotópot. Például a szén egy izotópját felvehetjük C-14 vagy 14C. A szám az atomtömeg. Vonja le az elem atomszámát az izotóp atomtömegéből, és az eredmény az adott izotóp magjában lévő neutronok száma.
A C-14 esetében a szénatomszám 6, tehát 8 neutronnak kell lennie a magban. Ez kettővel több, mint a gyakoribb, kiegyensúlyozott izotóp, a C-12. Az extra tömeg radioaktívvá teszi a C-14-et.