Ako zistiť počet neutrónov v izotope

Atómy tvoria všetku hmotu. Všetko s hmotou i objemom, veľké aj malé, obsahuje atómy. Je prekvapujúce, že malé atómy obsahujú ešte menšie častice. Protóny, neutróny a elektróny sú tromi hlavnými zložkami všetkých atómov. Počet a usporiadanie týchto troch nepredstaviteľne malých častíc určuje vlastnosti a správanie atómov, ktoré ich obsahujú.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Ak chcete zistiť počet neutrónov v izotope, odčítajte počet protónov od atómovej hmotnosti izotopu. Atómové číslo prvku sa rovná počtu protónov. Z výpočtu počtu neutrónov sa potom stane atómová hmotnosť izotopu mínus atómové číslo prvku rovnajúce sa počtu neutrónov. Pre urán-235, atómové číslo 92, je počet neutrónov 235-92 = 143, alebo 143 neutrónov.

Takmer všetky atómy obsahujú tri hlavné častice: protóny, neutróny a elektróny. Protóny a neutróny tvoria jadro alebo stred atómu. Elektróny, oveľa menšie ako protóny a neutróny, krúžia okolo jadra a zipsujú sa okolo nich rýchlosťou svetla. Protóny majú kladný náboj, neutróny žiaden náboj a elektróny negatívny náboj. V neutrálnom atóme sa počet protónov rovná počtu elektrónov, ale počet neutrónov sa nie vždy rovná počtu protónov.

Počet protónov v atóme určuje, aký druh prvku atóm tvorí. Vodík, prvý prvok v periodickej sústave, má iba jeden protón. Hélium, druhé v periodickej tabuľke, má dva protóny. Zlato, číslo 79 na periodickej tabuľke, má 79 protónov. Periodická tabuľka prvkov zobrazuje prvky v poradí podľa počtu protónov v atómoch.

Izotop prvku znamená atómy s rovnakým atómovým číslom, ale s rôznymi hmotnostnými číslami. Takže izotopy prvku majú iný počet neutrónov. Vodík má tri izotopy. Vodík, najbežnejšia forma atómu, má jeden protón a jeden elektrón. Deutérium, jeden izotop vodíka, má stále iba jeden protón a jeden elektrón, ale má tiež jeden neutrón. Trícium, ďalší izotop vodíka, má stále iba jeden protón a jeden elektrón, ale má dva neutróny.

Hmotnosť atómu sa skladá z kombinovaných hmotností protónov a neutrónov. Hmotnosť elektrónov je v celkovej hmotnosti atómu zanedbateľná. Protóny merajú asi jednu jednotku atómovej hmotnosti a neutróny iba niečo viac ako jednu jednotku atómovej hmotnosti. Ak chcete zistiť počet neutrónov v atóme, odčítajte atómové číslo od atómovej hmotnosti.

Atómové číslo a priemernú atómovú hmotnosť nájdete v periodickej tabuľke. Množstvo rôznych izotopov sa však často píše ako súčasť názvu izotopu. Urán-235 znamená prvok urán, atómové číslo 92, má 92 protónov a atómovú hmotnosť 235. Na druhej strane má urán-238 hmotnosť 238, ale stále má iba 92 protónov. Alternatívna metóda zápisu izotopu zobrazuje atómovú hmotnosť ako horný index a atómové číslo ako dolný index. Urán-235 možno tiež napísať ako ²³⁵₉₂ U, kde U je štandardná skratka pre urán.

Použitím izotopov vodíka ako príkladov má „normálny“ atóm vodíka atómovú hmotnosť 1 a atómové číslo 1, čo znamená, že atóm má iba jeden protón. Použitím vzorca atómová hmotnosť 1 mínus atómové číslo alebo počet protónov 1 predstavuje rovnicu 1-1 = 0, takže atóm vodíka má 0 neutrónov. Na druhej strane, trícium, izotop vodíka, má atómovú hmotnosť 3, ale atómové číslo vodíka zostáva 1, pretože atóm má iba jeden protón. Použitím rovnice sa atómová hmotnosť mínus atómové číslo rovná počtu neutrónov, dáva 3-1 = 2, takže trícium má 2 neutróny.

Ďalším spoločným prvkom, uhlíkom, je tiež niekoľko izotopov. Normálny atóm uhlíka, atómové číslo 6, má atómovú hmotnosť 12. Použitím vzorca sa atómová hmotnosť mínus atómové číslo rovná počtu neutrónov, ukazuje 12-6 = 6, takže atóm uhlíka-12 má 6 neutrónov. Uhlík-14, používaný na rádioaktívne datovanie veku fosílií mladších ako 10 000 rokov, má stále 6 protónov, ale má atómovú hmotnosť 14. Pri výpočte počtu neutrónov sa používa rovnaký vzorec, takže 14-6 = 8, takže uhlík-14 má v jadre 8 neutrónov.