물질은 다양한 크기, 모양 및 색상으로 제공됩니다. 염소, 황색 가스 또는 납, 회흑색 고체 또는 수은, 은색 액체를 고려하십시오. 세 가지 매우 다른 요소, 각 재료는 한 종류의 원자로 만 구성됩니다. 물질의 차이는 원자 구조의 가장 작은 차이로 귀결됩니다.
TL; DR (너무 깁니다. 읽지 않음)
원소의 동위 원소는 질량수가 다르지만 양성자의 수는 같다는 것을 이해하십시오. 주기율표를 사용하여 원소의 원자 번호를 찾으십시오. 원자 번호는 양성자의 수와 같습니다. 균형 잡힌 원자에서 전자의 수는 양성자의 수와 같습니다. 불균형 원자에서 전자의 수는 양성자 수에 이온 전하의 반대를 더한 것과 같습니다. 질량 수에서 원자 번호를 빼서 중성자 수를 계산합니다. 특정 동위 원소의 질량수를 알 수없는 경우 주기율표의 원자 질량을 반올림하여 사용하십시오. 가장 가까운 정수로, 원자 번호를 빼서 평균 중성자 수를 구합니다. 요소.
원자의 구조
세 개의 주요 입자가 모든 원자를 형성합니다. 양성자와 중성자는 원자 중심의 핵에 모여 있습니다. 전자는 핵 주위에 회전하는 구름을 형성합니다. 양성자와 중성자는 원자의 질량을 구성합니다. 양성자와 중성자에 비해 아주 작은 전자는 전체 원자 질량에 거의 기여하지 않습니다.
원자와 동위 원소
같은 원소의 원자는 같은 수의 양성자를 가지고 있습니다. 모든 구리 원자에는 29 개의 양성자가 있습니다. 모든 헬륨 원자에는 2 개의 양성자가 있습니다. 동위 원소는 동일한 원소의 원자가 다른 질량을 가질 때 발생합니다. 원소의 양성자의 수는 변하지 않기 때문에 중성자의 수가 다르기 때문에 질량의 차이가 발생합니다. 예를 들어 구리에는 구리 -63과 구리 -65의 두 개의 동위 원소가 있습니다. Copper-63은 29 개의 양성자와 63 개의 질량수를 가지고 있습니다. Copper-65는 29 개의 양성자와 질량 번호 65를 가지고 있습니다. 헬륨에는 2 개의 양성자가 있으며 거의 항상 질량 수가 4입니다. 매우 드물게 헬륨은 동위 원소 헬륨 -3을 형성하는데, 이는 여전히 2 개의 양성자를 가지고 있지만 질량 수는 3입니다.
동위 원소에 대한 공식을 작성하는 한 가지 방법은 원소 이름 또는 기호 다음에 질량 번호 (헬륨 -4 또는 He-4)를 표시합니다. 동위 원소의 또 다른 축약 식 식별은 질량 번호를 위 첨자로 표시하고 원자 번호를 아래 첨자로 표시하며, 둘 다 원자 기호 앞에 표시됩니다. 예를 들면 42그는 질량 번호가 4 인 헬륨 동위 원소를 나타냅니다.
주기율표
주기율표의 배열은 원자에서 양성자, 중성자 및 전자의 수를 찾는 데 필수적인 정보를 제공합니다. 현대의 주기율표는 원소를 양성자의 순서대로 나열합니다. 표의 첫 번째 원소 인 수소는 하나의 양성자를 가지고 있습니다. 테이블의 마지막 원소 (적어도 지금은) Oganesson 또는 Ununoctium은 118 개의 양성자를 가지고 있습니다.
양성자는 몇 개입니까?
주기율표의 원자 번호는 해당 원소의 원자에있는 양성자의 수를 식별합니다. 원자 번호 29 인 구리는 29 개의 양성자를 가지고 있습니다. 원소의 원자 번호를 찾는 것은 양성자의 수를 나타냅니다.
중성자는 몇 개입니까?
원소의 동위 원소의 차이는 중성자의 수에 따라 다릅니다. 동위 원소에서 중성자의 수를 찾으려면 동위 원소의 질량 수와 원자 번호를 찾으십시오. 원자 번호 또는 양성자의 수는 주기율표에서 찾을 수 있습니다. 주기율표에서도 발견되는 원자 질량은 원소의 모든 동위 원소의 가중 평균입니다. 동위 원소가 확인되지 않으면 원자 질량을 가장 가까운 정수로 반올림하여 평균 중성자 수를 찾는 데 사용할 수 있습니다.
예를 들어, 수은의 원자 질량은 200.592입니다. 수은은 질량수가 196에서 204 사이 인 여러 동위 원소를 가지고 있습니다. 평균 원자 질량을 사용하여 먼저 원자 질량을 200.592에서 201로 반올림하여 평균 중성자 수를 계산합니다. 이제 원자 질량 201-80에서 양성자 수 80을 빼서 평균 중성자 수 121을 구합니다.
동위 원소의 질량수를 알고 있으면 실제 중성자 수를 계산할 수 있습니다. 중성자의 수를 계산하려면 동일한 공식 인 질량 수에서 원자 번호를 뺀 값을 사용합니다. 수은의 경우 가장 일반적인 동위 원소는 mercury-202입니다. 방정식 202-80 = 122를 사용하여 mercury-202에 122 개의 중성자가 있음을 알 수 있습니다.
얼마나 많은 전자?
중성 동위 원소에는 전하가 없습니다. 즉, 중성 동위 원소에서 양전하와 음전하가 균형을 이룹니다. 중성 동위 원소에서 전자의 수는 양성자의 수와 같습니다. 양성자의 수를 찾는 것과 마찬가지로 중성 동위 원소에서 전자의 수를 찾으려면 원소의 원자 번호를 찾아야합니다.
이온, 양전하 또는 음전하를 가진 동위 원소에서 양성자의 수는 전자의 수와 같지 않습니다. 양성자가 전자보다 많으면 동위 원소는 음전하보다 양전하가 더 많습니다. 즉, 양성자의 수는 양전하와 같은 수만큼 전자의 수를 초과합니다. 전자의 수가 양성자 수를 초과하면 이온 전하가 음이됩니다. 전자의 수를 찾으려면 전하 불균형의 반대를 양성자 수에 더하십시오.
예를 들어, 인 (원자 번호 15)처럼 동위 원소에 -3 전하가있는 경우 전자 수는 양성자 수보다 3 개 더 큽니다. 전자의 수를 계산하면 15 + (-1) (-3) 또는 15 + 3 = 18 또는 18 개의 전자가됩니다. 스트론튬 (원자 번호 38)과 같이 동위 원소에 +2 전하가있는 경우 전자 수는 양성자 수보다 2 개 적습니다. 이 경우 계산은 38 + (-1) (+ 2) = 38-2 = 36이되므로 이온에는 36 개의 전자가 있습니다. 이온에 대한 일반적인 약어는 원자 기호 다음에 위첨자로 전하 불균형을 나타냅니다. 인의 예에서 이온은 P로 표기됩니다.-3.