Hur man hittar antalet neutroner i ett atom

Varje atomkärna, förutom väte, innehåller både protoner och neutroner. Kärnor är för små för att se, även med ett mikroskop, och nukleonerna (vilket är den generiska termen för protoner och neutroner) är ännu mindre. Det gör det möjligt att räkna antalet neutroner, men vet fortfarande forskare hur många som finns i kärnorna i varje isotop i varje element. Hur vet de det? De använder tekniker som masspektrometri för att mäta den totala massan av atomerna för ett visst element. När de väl vet den totala massan är resten lätt.

En atoms totala massa är summan av alla dess protoner, neutroner och elektroner, men elektroner är så lätta att de inte spelar någon roll för alla praktiska ändamål. Det betyder att massan av ett element är summan av massorna av dess nukleoner. Antalet protoner är detsamma för varje atom i ett visst element, och protoner och neutroner har samma massa, så allt du behöver göra är att subtrahera antalet protoner från atommassan, mätt i atommasseenheter (amu), och du har kvar antalet neutroner.

instagram story viewer

TL; DR (för lång; Läste inte)

TL; DR (för lång; Läste inte)

Atommassan är lika med antalet protoner plus antalet neutroner, så du hittar antalet neutroner genom att subtrahera antalet protoner (dvs. atomnumret) från atommassan (i atommassa enheter). Runda atommassan till närmaste heltal för att hitta antalet neutroner i den vanligaste isotopen.

Använd det periodiska systemet

Det periodiska systemet visar alla element genom att öka antalet protoner, så den plats som ett element upptar i tabellen berättar automatiskt hur många protoner som finns i kärnan. Detta är elementets atomnummer och det visas precis under symbolen för elementet. Bredvid det finns ett annat tal, som är atommassan. Detta antal är alltid större än atomnumret det och innehåller ofta en bråkdel, eftersom det är ett genomsnitt av atommassorna för alla de naturligt förekommande isotoperna av det elementet. Du kan använda den för att bestämma det genomsnittliga antalet protoner i kärnan i det elementet.

Förfarandet kunde inte vara enklare. Runda av atommassan till närmaste heltal och dra sedan av elementets atomnummer från den. Skillnaden är lika med antalet neutroner.

Exempel

1. Vad är antalet neutroner i genomsnitt i urankärnan?

Uran är det 92: a elementet i det periodiska systemet, så dess atomnummer 92 och det har 92 protoner i sin kärna. Det periodiska systemet visar atommassan som 238.039 amu. Runda av atommassan till 238, subtrahera atomnumret och du sitter kvar med 146 neutroner. Uran har ett stort antal neutroner i förhållande till antalet protoner, varför alla dess isotoper är radioaktiva.

Antalet neutroner i en isotop

Antalet neutroner i kärnan i ett visst element kan variera, och varje version av elementet med dess karakteristiska antal neutroner är känd som en isotop. Alla utom 20 element har mer än en isotop, och vissa har många. Tin (Sn) toppar listan med tio isotoper följt av xenon (Xe) med nio.

Varje isotop av ett element består av ett helt antal protoner och neutroner, så dess atommassa är den enkla summan av dessa nukleoner. Atommassan för en isotop är aldrig fraktionerad. Forskare har två sätt att beteckna en isotop. Om du tar en isotop av kol som ett exempel kan du skriva den som C-14 eller 14C. Siffran är atommassan. Subtrahera atomnummer för elementet från isotopens atommassa, och resultatet är antalet neutroner i kärnan på den isotopen.

När det gäller C-14 är atomantalet kol 6, så det måste finnas 8 neutroner i kärnan. Det är två mer än den vanligaste, balanserade isotopen, C-12. Den extra massan gör C-14 radioaktiv.

Teachs.ru
  • Dela med sig
instagram viewer