Ponad 99,9 procent masy atomu znajduje się w jądrze. Protony i neutrony w centrum atomu są około 2000 razy cięższe niż krążące wokół niego elektrony. Ponieważ w porównaniu elektrony są tak lekkie, stanowią tylko niewielki ułamek procenta całkowitej masy atomu.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Większość masy atomu znajduje się w jądrze.
Masy cząstek
Poszczególne atomy mają niezwykle małe masy, a z tego wynika, że cząstki tworzące atom mają jeszcze mniejsze masy. Na przykład proton waży 1,673 x 10-24 sol. Neutron jest nieco cięższy przy 1,675 x 10-24 sol. Elektron jest znacznie lżejszy, przy 9,11 x 10-28 sol.
Cząsteczki: ile i gdzie
Atomy elektrycznie obojętne mają równą liczbę protonów i elektronów. Ładunek na każdym elektronie jest taki sam jak na protonie, ale ma przeciwne znaki. Protony mają ładunek dodatni; elektrony są ujemne. Liczba neutronów jest nieco trudniejsza do określenia, ponieważ może być różna nawet dla atomów tego samego pierwiastka. Na przykład węgiel-12 ma sześć protonów i sześć neutronów; jądro radioaktywnego węgla-14 ma sześć protonów i osiem neutronów. Atomy mają większość swojej masy w jądrze nie tylko dlatego, że protony i neutrony są cięższe od elektronów, ale także dlatego, że razem protony i neutrony przewyższają liczbę elektronów o około 2:1.
Masy izotopów
Atomy tego samego pierwiastka mogą mieć różną liczbę neutronów. Chemicy nazywają te pokrewne atomy izotopami. Liczba izotopów jest różna dla każdego pierwiastka. Cyna jest mistrzem izotopowym z 63, a wodór ma najmniej – trzy. Chemicy określają masę każdego izotopu, licząc protony i neutrony. Ignorują elektrony, ponieważ w porównaniu z nimi ich masa jest tak mała. Dla wygody chemicy opracowali jednostkę masy atomowej (AMU) do pomiaru masy atomowej. Jest zdefiniowany jako 1/12 masy atomu węgla-12, więc masa atomowa węgla-12 wynosi 12. Z powodu niewielkiej różnicy w masach protonu i neutronu, a także z innych powodów, masy atomowe większości innych pierwiastków i izotopów nie dają pełnych liczb.
Średnia masa atomowa
Kiedy sprawdzasz masę atomową pierwiastka w układzie okresowym, liczba, którą widzisz, jest średnią dla wszystkich izotopów pierwiastka. Średnia jest dostosowana do względnej obfitości każdego izotopu. W rezultacie izotopy rzadkie mają mniejszy wpływ, a pospolite średnio większe. Na przykład średnia masa atomowa wymieniona dla węgla nie wynosi dokładnie 12, ale 12,01. Cięższe izotopy, takie jak węgiel-13 i węgiel-14, występują w niewielkich ilościach, które nieznacznie zwiększają średnią masę.
Liczba atomowa
Dla każdego pierwiastka w układzie okresowym, liczba na górze symbolu pierwiastka jest liczbą atomową. To po prostu liczba protonów dla pierwiastka. W przeciwieństwie do masy atomowej, liczba atomowa jest taka sama dla każdego izotopu i zawsze jest liczbą całkowitą.