수소를 제외한 모든 원자핵은 양성자와 중성자를 모두 포함합니다. 핵은 너무 작아 현미경으로도 볼 수 없으며 핵 (양성자와 중성자의 총칭)은 훨씬 더 작습니다. 그것은 중성자의 수를 세는 것을 보여 주지만 과학자들은 여전히 모든 원소의 모든 동위 원소의 핵에 얼마나 많은지 알고 있습니다. 그들은 어떻게 압니까? 그들은 특정 원소 원자의 총 질량을 측정하기 위해 질량 분석과 같은 기술을 사용합니다. 총 질량을 알면 나머지는 쉽습니다.
원자의 총 질량은 모든 양성자, 중성자 및 전자의 합이지만 전자는 너무 가볍기 때문에 모든 실제 목적에서 중요하지 않습니다. 즉, 원소의 질량은 핵의 질량의 합입니다. 양성자의 수는 특정 원소의 모든 원자에 대해 동일하며 양성자와 중성자는 질량이 동일하므로 원자 질량 단위 (amu)로 측정 된 원자 질량에서 양성자의 수를 빼면 중성자.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
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원자 질량은 양성자 수에 중성자 수를 더한 것과 같으므로 원자 질량 (원자 질량)에서 양성자 수 (즉, 원자 번호)를 빼서 중성자를 단위). 원자 질량을 가장 가까운 정수로 반올림하여 가장 일반적인 동위 원소의 중성자 수를 찾으십시오.
주기율표 사용
주기율표는 양성자의 수를 늘려 모든 원소를 나열하므로 표에서 원소가 차지하는 위치는 핵에 양성자가 몇 개 있는지 자동으로 알려줍니다. 이것은 요소의 원자 번호이며 요소의 기호 바로 아래에 표시됩니다. 그 옆에는 원자 질량 인 또 다른 숫자가 있습니다. 이 숫자는 항상 원자 번호보다 크고 종종 분수를 포함합니다. 그 원소의 모든 자연 발생 동위 원소의 원자 질량의 평균이기 때문입니다. 이를 사용하여 해당 원소의 핵에서 평균 양성자 수를 결정할 수 있습니다.
절차는 이보다 더 간단 할 수 없습니다. 원자 질량을 가장 가까운 정수로 반올림 한 다음 원자 질량에서 원소의 원자 번호를 뺍니다. 차이는 중성자의 수와 같습니다.
예
1. 평균적으로 우라늄 핵에서 중성자의 수는 얼마입니까?
우라늄은 주기율표에서 92 번째 원소이므로 원자 번호는 92이고 핵에는 92 개의 양성자가 있습니다. 주기율표는 원자 질량을 238.039 amu로 나열합니다. 원자 질량을 238로 반올림하고 원자 번호를 빼면 146 개의 중성자가 남습니다. 우라늄은 양성자 수에 비해 많은 수의 중성자를 가지고 있으며, 이것이 모든 동위 원소가 방사성 인 이유입니다.
동위 원소의 중성자 수
특정 원소의 핵에있는 중성자의 수는 다양 할 수 있으며, 특징적인 중성자 수를 가진 원소의 각 버전을 동위 원소라고합니다. 20 개를 제외한 모든 원소는 하나 이상의 동위 원소를 가지고 있으며 일부는 많은 것을 가지고 있습니다. 주석 (Sn)은 10 개의 동위 원소로 1 위를 차지했고 그 다음으로 크세논 (Xe)은 9 개로 1 위를 차지했습니다.
원소의 각 동위 원소는 전체 수의 양성자와 중성자로 구성되어 있으므로 원자 질량은 이러한 핵의 단순한 합입니다. 동위 원소의 원자 질량은 절대 분수가 아닙니다. 과학자들은 동위 원소를 표시하는 두 가지 방법이 있습니다. 탄소 동위 원소를 예로 들어 C-14 또는 14씨. 숫자는 원자 질량입니다. 동위 원소의 원자 질량에서 원소의 원자 번호를 빼면 그 결과는 그 동위 원소의 핵에있는 중성자의 수입니다.
C-14의 경우 탄소 원자 번호는 6 개이므로 핵에 8 개의 중성자가 있어야합니다. 이것은 더 일반적이고 균형 잡힌 동위 원소 인 C-12보다 두 가지 더 많습니다. 추가 질량은 C-14를 방사성으로 만듭니다.