Fiecare nucleu atomic, cu excepția hidrogenului, conține atât protoni, cât și neutroni. Nucleii sunt prea mici pentru a fi văzuți, chiar și cu un microscop, iar nucleonii (care este termenul generic pentru protoni și neutroni) sunt chiar mai mici. Acest lucru permite să se numere numărul de neutroni, dar oamenii de știință știu încă câte sunt în nucleele fiecărui izotop al fiecărui element. De unde știu? Ei folosesc tehnici precum spectrometria de masă pentru a măsura masa totală a atomilor unui anumit element. Odată ce cunosc masa totală, restul este ușor.
Masa totală a unui atom este suma tuturor protonilor, neutronilor și electronilor săi, dar electronii sunt atât de ușori încât, pentru toate scopurile practice, nu contează. Asta înseamnă că masa unui element este suma maselor nucleonilor săi. Numărul de protoni este același pentru fiecare atom al unui anumit element, iar protonii și neutronii au aceeași masă, deci tot ce trebuie faceți este scăderea numărului de protoni din masa atomică, măsurată în unități de masă atomică (amu) și rămâneți cu numărul de neutroni.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Masa atomică este egală cu numărul de protoni plus numărul de neutroni, astfel încât să găsiți numărul de neutroni prin scăderea numărului de protoni (adică numărul atomic) din masa atomică (în masă atomică unități). Rotunjește masa atomică la cel mai apropiat număr întreg pentru a găsi numărul de neutroni din cel mai comun izotop.
Utilizați Tabelul periodic
Tabelul periodic enumeră toate elementele prin creșterea numărului de protoni, astfel încât locul pe care îl ocupă un element în tabel vă spune automat câți protoni sunt în nucleul său. Acesta este numărul atomic al elementului și este afișat chiar sub simbolul elementului. Alături este un alt număr, care este masa atomică. Acest număr este întotdeauna mai mare decât numărul atomic pe care îl conține și adesea conține o fracțiune, deoarece este o medie a maselor atomice ale tuturor izotopilor naturali ai acelui element. Îl puteți folosi pentru a determina numărul mediu de protoni din nucleul acelui element.
Procedura nu ar putea fi mai simplă. Rotunjește masa atomică la cel mai apropiat număr întreg, apoi scade din acesta numărul atomic al elementului. Diferența este egală cu numărul de neutroni.
Exemplu
1. Care este numărul de neutroni, în medie, în nucleul de uraniu?
Uraniul este al 92-lea element din tabelul periodic, deci numărul său atomic 92 și are 92 de protoni în nucleul său. Tabelul periodic enumeră masa atomică ca 238.039 amu. Rotunjește masa atomică la 238, scade numărul atomic și rămâi cu 146 de neutroni. Uraniul are un număr mare de neutroni în raport cu numărul de protoni, motiv pentru care toți izotopii săi sunt radioactivi.
Numărul de neutroni dintr-un izotop
Numărul de neutroni din nucleul unui anumit element poate varia și fiecare versiune a elementului cu numărul său caracteristic de neutroni este cunoscută sub numele de izotop. Toate, cu excepția celor 20 de elemente, au mai mult de un izotop, iar unele au multe. Tin (Sn) este în fruntea listei cu zece izotopi, urmat de xenon (Xe) cu nouă.
Fiecare izotop al unui element constă dintr-un număr întreg de protoni și neutroni, deci masa sa atomică este suma simplă a acestor nucleoni. Masa atomică pentru un izotop nu este niciodată fracționată. Oamenii de știință au două modalități de a denota un izotop. Luând ca exemplu un izotop de carbon, îl puteți scrie ca C-14 sau 14C. Numărul este masa atomică. Scădeți numărul atomic al elementului din masa atomică a izotopului, iar rezultatul este numărul de neutroni din nucleul acelui izotop.
În cazul C-14, numărul atomic de carbon este 6, deci trebuie să existe 8 neutroni în nucleu. Aceasta este cu două mai mult decât izotopul mai comun, echilibrat, C-12. Masa suplimentară face C-14 radioactiv.