Jakie są ładunki protonów, neutronów i elektronów?

Atomy składają się z trzech różnie naładowanych cząstek: dodatnio naładowanego protonu, ujemnie naładowanego elektronu i neutralnego neutronu. Ładunki protonu i elektronu są równe co do wielkości, ale przeciwne w kierunku. Protony i neutrony są utrzymywane razem w jądrze atomu dzięki silnemu oddziaływaniu. Elektrony w chmurze elektronowej otaczającej jądro są utrzymywane w atomie przez znacznie słabszą siłę elektromagnetyczną.

TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)

To proste: elektrony mają ładunek ujemny, protony mają ładunek dodatni, a neutrony — jak sama nazwa wskazuje — są obojętne.

Elementy różnią się od siebie liczbą protonów w ich jądrze. Na przykład atomy węgla mają w swoim jądrze sześć protonów. Atomy z siedmioma protonami to atomy azotu. Liczba protonów dla każdego pierwiastka jest znana jako liczba atomowa i nie zmienia się w reakcjach chemicznych. Innymi słowy, pierwiastki na początku reakcji – znane jako reagenty – są tymi samymi pierwiastkami na końcu reakcji – znane jako produkty.

Chociaż pierwiastki mają określoną liczbę protonów, atomy tego samego pierwiastka mogą mieć różną liczbę neutronów i są nazywane izotopami. Na przykład wodór ma trzy izotopy, każdy z jednym protonem. Prot to izotop wodoru bez neutronów, deuter ma jeden neutron, a tryt dwa neutrony. Chociaż liczba neutronów może różnić się między izotopami, wszystkie izotopy zachowują się w podobny chemicznie sposób.

Elektrony nie są tak ściśle związane z atomem jak protony i neutrony. Dzięki temu elektrony mogą być tracone, zdobywane, a nawet dzielone między atomami. Atomy, które tracą elektron, stają się jonami o ładunku +1, ponieważ jest teraz o jeden proton więcej niż elektronów. Atomy, które zyskują elektron, mają o jeden elektron więcej niż protony i stają się jonem -1. Wiązania chemiczne, które łączą atomy, tworząc związki, wynikają z tych zmian w liczbie i rozmieszczeniu elektronów.

Masa atomu zależy od liczby protonów i neutronów w jądrze. Elektrony mają tak mały ułamek masy w porównaniu z protonami i neutronami, że generalnie są pomijane przy określaniu masy atomu. Suma protonów i neutronów jest znana jako masa atomowa i jest inna dla każdego izotopu. Na przykład izotop wodoru z protium ma jeden proton i jedną masę atomową. Deuter z jednym protonem i jednym neutronem ma masę atomową dwa.

Reakcje chemiczne obejmują wiele, wiele atomów iw naturze te atomy są mieszaniną izotopów. Masa atomowa pierwiastka to masa atomowa pierwiastka ważona dla procentu izotopów znalezionych w próbce. Większość atomów wodoru to izotopy protu o masie atomowej równej jeden. Jednak niewielki procent tych atomów to deuter o masie atomowej dwóch i tryt o masie atomowej trzy. Tak więc próbka atomów wodoru miałaby masę atomową 1,008 ze względu na niewielką ilość tych cięższych izotopów nieznacznie zwiększającą średnią masę atomową. Należy zauważyć, że procent izotopów może się różnić w zależności od próbki, ale generalnie jest bardzo podobny.