Материја долази у много различитих величина, облика и боја. Узмите у обзир хлор, жућкасти гас или олово, сиво-црну чврсту супстанцу или живу, сребрнасту течност. Три врло различита елемента, сваки материјал направљен од само једне врсте атома. Разлике у материји своде се на најситније разлике у атомској структури.
ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)
Схватите да изотопи елемента имају различите масене бројеве, али исти број протона. Помоћу Периодног система пронађите атомски број елемента. Атомски број једнак је броју протона. У уравнотеженом атому, број електрона је једнак броју протона. У неуравнотеженом атому, број електрона је једнак броју протона плус супротном набоју јона. Израчунајте број неутрона одузимањем атомског броја од масеног броја. Ако масени број одређеног изотопа није познат, користите атомску масу из Периодног система, заокружену на најближи цео број, минус атомски број за проналажење просечног броја неутрона за елемент.
Структура атома
Три главне честице формирају сваки атом. Протони и неутрони се скупљају у језгру у средишту атома. Електрони чине облак који се окреће око језгра. Протони и неутрони чине масу атома. Електрони, мали у поређењу са протонима и неутронима, врло мало доприносе укупној маси атома.
Атоми и изотопи
Атоми истог елемента имају исти број протона. Сви атоми бакра имају 29 протона. Сви атоми хелијума имају 2 протона. Изотопи се јављају када атоми истог елемента имају различите масе. Пошто се број протона елемента не мења, разлика у маси се јавља због различитог броја неутрона. Бакар, на пример, има два изотопа, бакар-63 и бакар-65. Бакар-63 има 29 протона и масени број 63. Бакар-65 има 29 протона и масени број 65. Хелијум има 2 протона и готово увек има масени број 4. Веома ретко, хелијум формира изотоп хелијум-3, који још увек има 2 протона, али има масени број 3.
Један начин писања формуле за изотоп показује име елемента или симбол праћен масеним бројем, као хелијум-4 или Хе-4. Друга стенографска идентификација изотопа показује масени број као надзнак, а атомски број као подпис, оба приказана пре атомског симбола. На пример, 42Указује на изотоп хелијума са масеним бројем 4.
Периодни систем елемената
Распоред Периодног система елемената пружа кључне информације за проналажење броја протона, неутрона и електрона у атомима. Савремени периодни систем ставља елементе у ред њихових протона. Први елемент на столу, водоник, има један протон. Последњи елемент (бар за сада) на столу, Оганессон или Унуноцтиум, има 118 протона.
Колико протона?
Атомски број на Периодном систему идентификује број протона у било ком атому тог елемента. Бакар, атомски број 29, има 29 протона. Проналажење атомског броја елемента открива број протона.
Колико неутрона?
Разлика између изотопа елемента зависи од броја неутрона. Да бисте пронашли број неутрона у изотопу, пронађите масени број изотопа и атомски број. Атомски број или број протона налази се на Периодном систему. Атомска маса, такође пронађена у Периодном систему, пондерисани је просек свих изотопа елемента. Ако се не идентификује ниједан изотоп, атомска маса се може заокружити на најближи цео број и користити за проналажење просечног броја неутрона.
На пример, атомска маса живе је 200.592. Меркур има неколико изотопа са масеним бројевима у распону од 196 до 204. Користећи просечну атомску масу, израчунајте просечан број неутрона тако што ћете прво заокружити атомску масу са 200,592 на 201. Сада, од атомске масе, 201-80, одузмите број протона, 80, да бисте пронашли просечан број неутрона, 121.
Ако је познат масени број изотопа, може се израчунати стварни број неутрона. Користите исту формулу, масени број минус атомски број, за израчунавање броја неутрона. У случају живе, најчешћи изотоп је жива-202. Користите једначину, 202-80 = 122, да бисте утврдили да жива-202 има 122 неутрона.
Колико електрона?
Неутрални изотоп нема наелектрисање, што значи да се позитивни и негативни набоји уравнотежују у неутралном изотопу. У неутралном изотопу, број електрона је једнак броју протона. Као и проналажење броја протона, проналажење броја електрона у неутралном изотопу захтева проналажење атомског броја елемента.
У јону, изотопу са позитивним или негативним наелектрисањем, број протона није једнак броју електрона. Ако протона надмаши број електрона, изотоп има више позитивних наелектрисања него негативних. Другим речима, број протона премашује број електрона за исти број као и позитиван набој. Ако број електрона премаши број протона, наелектрисање јона биће негативно. Да бисте пронашли број електрона, додајте броју протона супротно од неравнотеже наелектрисања.
На пример, ако изотоп има -3 наелектрисања, као код фосфора (атомски број 15), тада је број електрона три већи од броја протона. Израчунавање броја електрона тада постаје 15 + (- 1) (- 3) или 15 + 3 = 18, или 18 електрона. Ако изотоп има +2 наелектрисања, као код стронцијума (атомски број 38), онда је број електрона за два мањи од броја протона. У овом случају прорачун постаје 38 + (- 1) (+ 2) = 38-2 = 36, тако да јон има 36 електрона. Уобичајена скраћеница за јоне приказује неравнотежу наелектрисања као надпис који следи атомски симбол. У примеру фосфора, јон би се написао као П.-3.