Každé atómové jadro, okrem vodíka, obsahuje protóny aj neutróny. Jadrá sú príliš malé na to, aby ich bolo možné vidieť, dokonca aj pod mikroskopom, a nukleóny (čo je všeobecný výraz pre protóny a neutróny) sú ešte menšie. To umožňuje počítať počet neutrónov, napriek tomu vedci stále vedia, koľko ich je v jadrách každého izotopu každého prvku. Ako to vedia? Na meranie celkovej hmotnosti atómov konkrétneho prvku používajú techniky, ako je napríklad hmotnostná spektrometria. Keď poznajú celkovú hmotnosť, zvyšok je ľahký.
Celková hmotnosť atómu je súčtom všetkých jeho protónov, neutrónov a elektrónov, ale elektróny sú také ľahké, že na všetkých praktických účeloch nezáleží. To znamená, že hmotnosť prvku je súčtom hmotností jeho nukleónov. Počet protónov je rovnaký pre každý atóm určitého prvku a protóny a neutróny majú rovnakú hmotnosť, takže všetko, čo musíte urobiť do odčítate počet protónov od atómovej hmotnosti, meraný v jednotkách atómovej hmotnosti (amu), a zostane vám počet neutróny.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Atómová hmotnosť sa rovná počtu protónov plus počtu neutrónov, takže nájdete počet neutrónov odčítaním počtu protónov (t.j. atómového čísla) od atómovej hmotnosti (v atómovej hmotnosti Jednotky). Zaokrúhlite atómovú hmotnosť na najbližšie celé číslo, aby ste zistili počet neutrónov v najbežnejšom izotope.
Použite Periodickú tabuľku
Periodická tabuľka obsahuje zoznam všetkých prvkov so zvyšujúcim sa počtom protónov, takže miesto, ktoré prvok v tabuľke zaujíma, vám automaticky hovorí, koľko protónov je v jeho jadre. Toto je atómové číslo prvku a zobrazuje sa priamo pod symbolom prvku. Vedľa je ďalšie číslo, ktorým je atómová hmotnosť. Toto číslo je vždy väčšie ako jeho atómové číslo a často obsahuje zlomok, pretože je to priemer atómových hmotností všetkých prirodzene sa vyskytujúcich izotopov tohto prvku. Môžete ho použiť na určenie priemerného počtu protónov v jadre daného prvku.
Postup nemohol byť jednoduchší. Atómovú hmotnosť zaokrúhlite na najbližšie celé číslo a potom od nej odpočítajte atómové číslo prvku. Rozdiel sa rovná počtu neutrónov.
Príklad
1. Aký je priemerný počet neutrónov v jadre uránu?
Urán je 92. prvkom periodickej tabuľky, teda jeho atómovým číslom 92 a v jadre má 92 protónov. Periodická tabuľka uvádza atómovú hmotnosť ako 238,039 amu. Zaokrúhlite atómovú hmotnosť na 238, odčítajte atómové číslo a zostane vám 146 neutrónov. Urán má v porovnaní s počtom protónov veľké množstvo neutrónov, a preto sú všetky jeho izotopy rádioaktívne.
Počet neutrónov v izotope
Počet neutrónov v jadre konkrétneho prvku sa môže líšiť a každá verzia prvku s charakteristickým počtom neutrónov je známa ako izotop. Všetky prvky okrem 20 majú viac ako jeden izotop a niektoré majú veľa. Cín (Sn) je na vrchole zoznamu s desiatimi izotopmi, za ktorými nasleduje xenón (Xe) s deviatimi.
Každý izotop prvku pozostáva z celého množstva protónov a neutrónov, takže jeho atómová hmotnosť je jednoduchým súčtom týchto nukleónov. Atómová hmotnosť pre izotop nie je nikdy zlomková. Vedci majú dva spôsoby označenia izotopu. Ak si vezmete ako príklad izotop uhlíka, môžete ho napísať ako C-14 alebo 14C. Toto číslo je atómová hmotnosť. Odčítajte atómové číslo prvku od atómovej hmotnosti izotopu a výsledkom je počet neutrónov v jadre tohto izotopu.
V prípade C-14 je atómové číslo uhlíka 6, takže v jadre musí byť 8 neutrónov. To je o dva viac ako bežnejší vyvážený izotop C-12. Vďaka extra hmotnosti je C-14 rádioaktívny.