Quando cerchi di trovare il numero di neutroni, protoni o elettroni che hanno diverse specie chimiche, la tavola periodica è la tua migliore amica. Dai un'occhiata a come utilizzare la tavola periodica e la notazione nucleare per trovare il numero di particelle subatomiche associate a qualsiasi specie chimica.
Leggere la tavola periodica
La tavola periodica dice molto di ciò che devi sapere su ciascun elemento, incluso il numero di elettroni, protoni e neutroni.
Dai un'occhiata alla voce della tavola periodica per il carbonio (vedi la sezione Risorse). Quali informazioni ti fornisce la voce per il carbonio?
1. Il componente più grande è il simbolo chimico per l'elemento. Per il carbonio questo è C.
2. Sopra il simbolo c'è il numero atomico (Z) che è uguale al numero di protoni nel nucleo e al numero di elettroni nella nuvola elettronica (dato che l'atomo è neutro). Per carbonio Z=6.
3. Sotto il simbolo c'è la massa atomica. Sebbene questo numero sia una media ponderata delle masse di tutti gli isotopi dell'elemento, se arrotondi il numero al numero intero più vicino troverai il numero di massa dell'isotopo più comune. Per il carbonio il numero di massa (M) è 12. Questo numero è la somma del numero di protoni e neutroni.
Ora, sai che per un atomo di carbonio neutro il numero di elettroni è sei, il numero di protoni è sei, ma qual è il numero di neutroni? Puoi usare il numero di massa per trovarlo. Prendi semplicemente M e sottrai Z. Per il carbonio questo significa che ci sono sei neutroni.
Trovare il numero di particelle subatomiche negli ioni
Gli ioni si formano quando un atomo perde o acquista elettroni. Il numero in apice ti dirà l'entità di questo cambiamento. Dì che hai Cl-. Quanti elettroni, protoni e neutroni ha questo ione?
Il processo per trovare questi valori è molto simile a quanto fatto sopra. Tuttavia, ora, devi tenere conto del fatto che l'atomo non è neutro.
Dalla lettura della tavola periodica puoi dire che il cloro ha 17 protoni e 18 neutroni (dato da M-Z, o 35-17).
Dato che la carica netta è negativa, devono esserci più elettroni che protoni. Puoi usare la seguente equazione:
Collegando 17 per i protoni (p+) e -1 per la carica si ottiene:
Così:
Quindi, uno ione cloro ha 18 elettroni.
Trovare il numero di particelle subatomiche negli isotopi
Gli isotopi sono forme dello stesso elemento con diverso numero di neutroni. Il numero di protoni non può essere modificato poiché una volta che quel numero (Z) cambia, cambia anche l'elemento. Quando si parla di isotopi, notazione nucleare spesso può essere utile.
Usando la notazione nucleare, il carbonio-12 verrebbe scritto 126c.
La notazione nucleare ti dice tre cose:
1. Il simbolo chimico dell'elemento (C per il carbonio nell'esempio sopra)
2. Il numero di Massa o il numero di neutroni e protoni nel nucleo è l'apice (12 nell'esempio sopra). Numero di massa = # di neutroni + # di protoni. Suggerimento: questo è il numero a cui prestare attenzione quando si esaminano gli isotopi.
3. Il numero atomico o il numero di protoni (Z) è il pedice. Questo è sempre lo stesso per un elemento. (6 per il carbonio nell'esempio sopra).
Ad esempio, si scriverebbe carbonio-12 126C in notazione nucleare, ma si scriverebbe l'isotopo carbonio-13 136c. Allora quanti elettroni, protoni e neutroni ha il carbonio-13?
Il numero di protoni ed elettroni è il pedice (6).
Per trovare il numero di neutroni utilizzare la seguente equazione:
Collegando ciò che conosci si ottiene:
Così:
Il carbonio-13 ha sette neutroni mentre il carbonio-12 ne ha sei.