Когда вы пытаетесь определить количество нейтронов, протонов или электронов, которые есть у разных химических веществ, периодическая таблица станет вашим лучшим другом. Посмотрите, как использовать периодическую таблицу, а также ядерную нотацию, чтобы найти количество субатомных частиц, связанных с любым химическим веществом.
Чтение периодической таблицы
В периодической таблице содержится много всего, что вам нужно знать о каждом элементе, включая количество электронов, протонов и нейтронов.
Взгляните на запись для углерода в периодической таблице (см. Раздел «Ресурсы»). Какую информацию вам дает запись о углероде?
1. Самый большой компонент - это химический символ для элемента. Для углерода это C.
2. Над символом находится атомный номер (Z), который равен количеству протонов в ядре и количеству электронов в электронном облаке (при условии, что атом нейтрален). Для углерода Z = 6.
3. Под символом находится атомная масса. Хотя это число представляет собой средневзвешенное значение масс всех изотопов элемента, округлив его до ближайшего целого числа, вы найдете массовое число наиболее распространенного изотопа. Для углерода массовое число (M) равно 12. Это число является суммой количества протонов и нейтронов.
Теперь вы знаете, что для нейтрального атома углерода число электронов равно шести, число протонов - шесть, но каково число нейтронов? Вы можете использовать массовое число, чтобы найти это. Просто возьмите M и вычтите Z. Для углерода это означает, что существует шесть нейтронов.
Нахождение числа субатомных частиц в ионах
Ионы образуются, когда атом теряет или приобретает электроны. Число в надстрочный индекс расскажет вам о величине этого изменения. Скажем, у вас есть Cl-. Сколько электронов, протонов и нейтронов у этого иона?
Процесс поиска этих значений очень похож на то, что было сделано выше. Однако теперь нужно учитывать тот факт, что атом не является нейтральным.
Из таблицы Менделеева вы можете сказать, что у хлора 17 протонов и 18 нейтронов (обозначены буквами M-Z, или 35-17).
Учитывая, что общий заряд отрицательный, электронов должно быть больше, чем протонов. Вы можете использовать следующее уравнение:
Подсоединение 17 для протонов (p +) и -1 для заряда дает:
Так:
Таким образом, ион хлора имеет 18 электронов.
Определение числа субатомных частиц в изотопах
Изотопы - это формы одного и того же элемента с разным числом нейтронов. Число протонов не может быть изменено, так как, как только это число (Z) изменится, изменится и элемент. Говоря об изотопах, ядерная нотация часто может быть полезным.
Используя ядерную нотацию, можно записать углерод-12 126С.
Ядерная система обозначений говорит вам о трех вещах:
1. В химический символ элемента (C для углерода в примере выше)
2. В массовое число или количество нейтронов и протонов в ядре - это верхний индекс (12 в приведенном выше примере). Массовое число = # нейтронов + # протонов. Подсказка: это число, на которое следует обращать внимание при исследовании изотопов.
3. В атомный номер или число протонов (Z) - это нижний индекс. Для элемента это всегда одно и то же. (6 для углерода в примере выше).
Например, углерод-12 будет записан 126C в ядерной нотации, но изотоп углерода-13 будет записан 136С. Итак, сколько электронов, протонов и нейтронов имеет углерод-13?
Число протонов и электронов указано индексом (6).
Чтобы найти количество нейтронов, используйте следующее уравнение:
Подключение того, что вы знаете, дает:
Так:
Углерод-13 имеет семь нейтронов, а углерод-12 - шесть.