Vsako atomsko jedro, razen vodika, vsebuje tako protone kot nevtrone. Jedra so premajhna, da bi jih lahko videli tudi z mikroskopom, nukleoni (kar je splošni izraz za protone in nevtrone) pa so še manjši. To omogoča štetje števila nevtronov, vendar znanstveniki še vedno vedo, koliko jih je v jedrih vsakega izotopa vsakega elementa. Kako vedo? Za merjenje skupne mase atomov določenega elementa uporabljajo tehnike, kot je masna spektrometrija. Ko poznajo skupno maso, je ostalo lahko.
Skupna masa atoma je vsota vseh njegovih protonov, nevtronov in elektronov, vendar so elektroni tako lahki, da za vse praktične namene niso pomembni. To pomeni, da je masa elementa vsota mas njegovih nukleonov. Število protonov je enako za vsak atom določenega elementa, protoni in nevtroni pa imajo enako maso, zato morate storiti je, da od atomske mase odštejemo število protonov, izmerjenih v atomskih masnih enotah (amu), in ostane vam število nevtroni.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Atomska masa je enaka številu protonov in številu nevtronov, tako da boste našli število nevtronov z odštevanjem števila protonov (tj. atomsko število) od atomske mase (v atomski masi enote). Atomsko maso zaokroži na najbližje celo število, da poiščeš število nevtronov v najpogostejšem izotopu.
Uporabite periodni sistem
Periodična tabela našteva vse elemente s povečevanjem števila protonov, zato mesto, ki ga element zaseda v tabeli, samodejno pove, koliko protonov je v njegovem jedru. To je atomska številka elementa in je prikazana tik pod simbolom za element. Zraven je še ena številka, ki je atomska masa. To število je vedno večje od atomskega števila in pogosto vsebuje delček, ker je povprečje atomskih mas vseh naravnih izotopov tega elementa. Z njim lahko določite povprečno število protonov v jedru tega elementa.
Postopek ne more biti enostavnejši. Atomsko maso zaokroži na najbližje celo število, nato pa od nje odštej atomsko število elementa. Razlika je enaka številu nevtronov.
Primer
1. Kakšno je povprečno število nevtronov v jedru urana?
Uran je 92. element v periodnem sistemu, zato ima njegovo atomsko število 92 in v jedru ima 92 protonov. V periodnem sistemu je atomska masa navedena kot 238.039 amu. Atomsko maso zaokroži na 238, odštej atomsko število in ostane ti 146 nevtronov. Uran ima veliko število nevtronov glede na število protonov, zato so vsi njegovi izotopi radioaktivni.
Število nevtronov v izotopu
Število nevtronov v jedru določenega elementa se lahko spreminja in vsaka različica elementa z značilnim številom nevtronov je znana kot izotop. Vsi elementi razen 20 imajo več kot en izotop, nekateri pa tudi veliko. Tin (Sn) je na vrhu seznama z desetimi izotopi, sledi ksenon (Xe) z devetimi.
Vsak izotop elementa je sestavljen iz celega števila protonov in nevtronov, zato je njegova atomska masa preprosta vsota teh nukleonov. Atomska masa izotopa ni nikoli delna. Znanstveniki imajo na dva načina označevanje izotopa. Če za primer vzamemo izotop ogljika, ga lahko zapišemo kot C-14 oz 14C. Število je atomska masa. Od atomske mase izotopa odštejemo atomsko število elementa in rezultat je število nevtronov v jedru tega izotopa.
V primeru C-14 je atomsko število ogljika 6, zato mora biti v jedru 8 nevtronov. To je dva več kot pogostejši, uravnoteženi izotop C-12. Zaradi dodatne mase je C-14 radioaktiven.