Atomii alcătuiesc toată materia. Totul cu masă și volum, mare sau mic, conține atomi. În mod uimitor, atomii mici conțin particule chiar mai mici. Protonii, neutronii și electronii sunt cele trei componente principale ale tuturor atomilor. Numărul și dispunerea acestor trei particule inimaginabil de mici determină proprietățile și comportamentul atomilor care le conțin.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Pentru a găsi numărul de neutroni dintr-un izotop, scădeți numărul de protoni din masa atomică a izotopului. Numărul atomic al elementului este egal cu numărul de protoni. Calculul numărului de neutroni devine apoi masa atomică a izotopului minus numărul atomic al elementului este egal cu numărul de neutroni. Pentru uraniul-235, numărul atomic 92, numărul de neutroni este 235-92 = 143, sau 143 de neutroni.
Particule din atomi
Aproape toți atomii conțin trei particule principale: protoni, neutroni și electroni. Protonii și neutronii alcătuiesc nucleul sau centrul atomului. Electronii, mult mai mici decât protonii și neutronii, înconjoară nucleul, înconjurător cu viteza luminii. Protonii au o sarcină pozitivă, neutronii nu au sarcină, iar electronii au o sarcină negativă. Într-un atom neutru, numărul de protoni este egal cu numărul de electroni, dar numărul de neutroni nu este întotdeauna egal cu numărul de protoni.
Identificarea atomilor
Numărul de protoni dintr-un atom determină ce fel de element formează atomul. Hidrogenul, primul element de pe tabelul periodic, are un singur proton. Heliul, al doilea pe tabelul periodic, are doi protoni. Aurul, numărul 79 de pe tabelul periodic, are 79 de protoni. Tabelul periodic al elementelor arată elementele în ordinea numărului de protoni din atomi.
Izotopii atomilor
Un izotop al unui element înseamnă atomi cu același număr atomic, dar numere de masă diferite. Deci, izotopii unui element au un număr diferit de neutroni. Hidrogenul are trei izotopi. Hidrogenul, cea mai comună formă a atomului, are un proton și un electron. Deuteriul, un izotop al hidrogenului, are încă doar un proton și un electron, dar are și un neutron. Tritiul, un alt izotop al hidrogenului, are încă doar un proton și un electron, dar are doi neutroni.
Calculul neutronilor
Masa unui atom este formată din masele combinate ale protonilor și neutronilor. Masa electronilor este neglijabilă în masa globală a atomului. Protonii măsoară aproximativ o unitate de masă atomică, iar neutronii măsoară doar puțin mai mult de o unitate de masă atomică. Pentru a găsi numărul de neutroni din atom, scădeți numărul atomic din masa atomică.
Numărul atomic și masa atomică medie pot fi găsite pe tabelul periodic. Cu toate acestea, masa diferiților izotopi este adesea scrisă ca parte a numelui izotopului. Uraniu-235 înseamnă elementul uraniu, numărul atomic 92, are 92 de protoni și o masă atomică de 235. Pe de altă parte, uraniul-238 are o masă de 238, dar are încă doar 92 de protoni. O metodă alternativă de scriere a unui izotop arată masa atomică ca un superindice și numărul atomic ca un indice. Uraniul-235 ar putea fi, de asemenea, scris ca 23592 U unde U este abrevierea standard pentru uraniu.
Folosind izotopii de hidrogen ca exemple, atomul „normal” de hidrogen are o masă atomică de 1, iar numărul atomic este 1, adică atomul are doar un proton. Folosind formula, masa atomică de 1 minus numărul atomic sau numărul de protoni din 1 dă ecuația 1-1 = 0, deci atomul de hidrogen are 0 neutroni. Pe de altă parte, tritiul, un izotop al hidrogenului, are o masă atomică de 3, dar numărul atomic de hidrogen rămâne 1, deoarece atomul are doar un proton. Folosind ecuația, masa atomică minus numărul atomic este egal cu numărul de neutroni, dă 3-1 = 2, deci tritiul are 2 neutroni.
Un alt element comun, carbonul, are, de asemenea, mai mulți izotopi. Atomul de carbon normal, numărul atomic 6, are o masă atomică de 12. Folosind formula, masa atomică minus numărul atomic este egal cu numărul de neutroni, arată 12-6 = 6, deci atomul de carbon-12 are 6 neutroni. Carbon-14, utilizat pentru datarea radioactivă a fosilelor sub 10.000 de ani, are încă 6 protoni, dar are o masă atomică de 14. Calculul numărului de neutroni utilizează aceeași formulă, deci 14-6 = 8, deci carbonul 14 are 8 neutroni în nucleul său.