Hva koster protoner, nøytroner og elektroner?

Atomer består av tre forskjellige ladede partikler: det positivt ladede protonet, det negativt ladede elektronet og det nøytrale nøytronet. Ladningene til proton og elektron er like store, men motsatt i retning. Protoner og nøytroner holdes sammen i kjernen til et atom av den sterke kraften. Elektronene i elektronskyen som omgir kjernen holdes mot atomet av den mye svakere elektromagnetiske kraften.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Dette er enkelt: elektroner har en negativ ladning, protoner har en positiv ladning og nøytroner - som navnet antyder - er nøytrale.

Elementer er differensiert fra hverandre etter antall protoner i kjernen. For eksempel har karbonatomer seks protoner i kjernen. Atomer med syv protoner er nitrogenatomer. Antall protoner for hvert grunnstoff er kjent som atomnummer og endres ikke i kjemiske reaksjoner. Med andre ord, elementene i begynnelsen av en reaksjon - kjent som reaktantene - er de samme elementene på slutten av en reaksjon - kjent som produktene.

Selv om grunnstoffer har et spesifikt antall protoner, kan atomer med samme element ha forskjellige antall nøytroner og kalles isotoper. For eksempel har hydrogen tre isotoper, hver med en enkelt proton. Protium er en isotop av hydrogen med null nøytroner, deuterium har ett nøytron og tritium har to nøytroner. Selv om antall nøytroner kan variere mellom isotoper, oppfører alle isotopene seg på en kjemisk lik måte.

Elektroner er ikke bundet like tett til atomet som protoner og nøytroner. Dette gjør at elektroner kan gå tapt, få eller til og med dele mellom atomer. Atomer som mister et elektron blir ioner med en +1 ladning, siden det nå er ett proton mer enn elektroner. Atomer som får et elektron har ett mer elektron enn protoner og blir et -1 ion. Kjemiske bindinger som holder atomer sammen for å danne forbindelser, skyldes disse endringene i antall og arrangement av elektroner.

Massen til et atom bestemmes av antall protoner og nøytroner i kjernen. Elektroner har en så liten brøkdel av massen sammenlignet med protoner og nøytroner at de generelt blir ignorert når de bestemmer atommassen. Summen av protoner og nøytroner er kjent som atommassen og er forskjellig for hver isotop. For eksempel har hydrogens isotopprotium en proton og en atommasse på en. Deuterium med ett proton og ett nøytron har en atommasse på to.

Kjemiske reaksjoner involverer mange, mange atomer, og i naturen er disse atomene en blanding av isotoper. Atomvekten for et element er atommassen til et element vektet for prosentandelen isotoper som finnes i en prøve. De fleste hydrogenatomer er protiumisotoper med en atommasse på en. Imidlertid er en liten prosentandel av disse atomene deuterium med en atommasse på to og tritium med en atommasse på tre. Dermed vil en prøve av hydrogenatomer ha en atomvekt på 1,008 på grunn av den lille mengden av disse tyngre isotoper som noe øker den gjennomsnittlige atommassen. Merk at prosentandelen av isotoper kan variere mellom prøvene, men er generelt veldig like.