วิธีการหาจำนวนนิวตรอน โปรตอน และอิเล็กตรอนของอะตอม ไอออน และไอโซโทป

เมื่อคุณพยายามหาจำนวนนิวตรอน โปรตอน หรืออิเล็กตรอนที่มีสารเคมีหลายชนิด ตารางธาตุคือเพื่อนที่ดีที่สุดของคุณ ดูวิธีการใช้ตารางธาตุและสัญกรณ์นิวเคลียร์เพื่อหาจำนวนอนุภาคย่อยที่เกี่ยวข้องกับสารเคมีชนิดต่างๆ

ตารางธาตุจะบอกข้อมูลมากมายที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับธาตุแต่ละชนิด รวมทั้งจำนวนอิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอน

ดูรายการตารางธาตุสำหรับคาร์บอน (ดูส่วนทรัพยากร) รายการคาร์บอนให้ข้อมูลอะไรบ้าง?

1. องค์ประกอบที่ใหญ่ที่สุดคือ สัญลักษณ์ทางเคมี สำหรับองค์ประกอบ สำหรับคาร์บอนนี่คือ C.

2. เหนือสัญลักษณ์คือเลขอะตอม (Z) ซึ่งเท่ากับจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสและจำนวนอิเล็กตรอนในเมฆอิเล็กตรอน สำหรับคาร์บอน Z=6

3. ด้านล่างสัญลักษณ์คือมวลอะตอม แม้ว่าตัวเลขนี้จะเป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของมวลของไอโซโทปทั้งหมดของธาตุนั้น หากคุณปัดเศษตัวเลขให้เป็นจำนวนเต็มที่ใกล้เคียงที่สุด คุณจะพบเลขมวลของไอโซโทปที่พบบ่อยที่สุด สำหรับคาร์บอน เลขมวล (M) คือ 12 ตัวเลขนี้เป็นผลรวมของจำนวนโปรตอนและนิวตรอน

ตอนนี้ คุณรู้แล้วว่าสำหรับอะตอมของคาร์บอนที่เป็นกลาง จำนวนอิเล็กตรอนคือหก จำนวนโปรตอนคือหก แต่จำนวนนิวตรอนเป็นเท่าใด คุณสามารถใช้เลขมวลเพื่อค้นหาสิ่งนี้ แค่เอา M แล้วลบ Z สำหรับคาร์บอน นี่หมายความว่ามีหกนิวตรอน

ไอออนเกิดขึ้นเมื่ออะตอมสูญเสียหรือได้รับอิเล็กตรอน ตัวเลขใน ตัวยก จะบอกคุณถึงขนาดของการเปลี่ยนแปลงนี้ สมมติว่าคุณมีCl^-. อิออนนี้มีอิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอนกี่ตัว?

กระบวนการในการค้นหาค่าเหล่านี้คล้ายกับขั้นตอนข้างต้นมาก อย่างไรก็ตาม ตอนนี้ คุณต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่าอะตอมไม่เป็นกลาง

จากการอ่านตารางธาตุ คุณสามารถบอกได้ว่าคลอรีนมี 17 โปรตอนและ 18 นิวตรอน (กำหนดโดย M-Z หรือ 35-17)

เนื่องจากประจุสุทธิเป็นลบ จึงต้องมีจำนวนอิเล็กตรอนมากกว่าโปรตอน คุณสามารถใช้สมการต่อไปนี้:

การเสียบ 17 สำหรับโปรตอน (p+) และ -1 สำหรับประจุจะทำให้:

ดังนั้น:

ดังนั้นคลอรีนไอออนจึงมีอิเลคตรอน 18 ตัว

ไอโซโทปเป็นรูปแบบขององค์ประกอบเดียวกันที่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน จำนวนของโปรตอนไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากเมื่อตัวเลข (Z) เปลี่ยนแปลงไป ธาตุก็เช่นกัน เมื่อพูดถึงไอโซโทป สัญกรณ์นิวเคลียร์ มักจะมีประโยชน์

การใช้สัญกรณ์นิวเคลียร์ คาร์บอน-12 จะถูกเขียนขึ้น ¹²₆ค.

สัญกรณ์นิวเคลียร์บอกคุณสามสิ่ง:

1. ดิ สัญลักษณ์ทางเคมี ของธาตุ (C สำหรับคาร์บอนในตัวอย่างด้านบน)

2. ดิ เลขมวล หรือจำนวนนิวตรอนและโปรตอนในนิวเคลียสเป็นตัวยก (12 ในตัวอย่างด้านบน) จำนวนมวล = # ของนิวตรอน + # ของโปรตอน คำแนะนำ: นี่คือตัวเลขที่ควรระวังเมื่อตรวจสอบไอโซโทป

3. ดิ เลขอะตอม หรือจำนวนโปรตอน (Z) เป็นตัวห้อย สิ่งนี้จะเหมือนกันเสมอสำหรับองค์ประกอบ (6 สำหรับคาร์บอนในตัวอย่างด้านบน)

ตัวอย่างเช่น จะเขียน carbon-12 ¹²₆C ในสัญกรณ์นิวเคลียร์ แต่ไอโซโทปคาร์บอน-13 จะถูกเขียนขึ้น ¹³₆ค. แล้วคาร์บอน-13 มีอิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอนกี่ตัว?

จำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเป็นตัวห้อย (6)

ในการหาจำนวนนิวตรอน ให้ใช้สมการต่อไปนี้

เสียบสิ่งที่คุณรู้ผลตอบแทน:

ดังนั้น:

Carbon-13 มีเจ็ดนิวตรอนในขณะที่คาร์บอน-12 มีหก