มวลส่วนใหญ่ของอะตอมอยู่ที่ไหน?

มวลอะตอมมากกว่า 99.9 เปอร์เซ็นต์อาศัยอยู่ในนิวเคลียส โปรตอนและนิวตรอนที่อยู่ตรงกลางอะตอมนั้นหนักกว่าอิเล็กตรอนที่โคจรรอบมันประมาณ 2,000 เท่า เนื่องจากอิเล็กตรอนมีน้ำหนักเบาเมื่อเปรียบเทียบ พวกมันจึงเป็นเพียงเศษเสี้ยวของเปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักอะตอมทั้งหมด

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

มวลอะตอมส่วนใหญ่อยู่ในนิวเคลียส

อะตอมแต่ละตัวมีมวลน้อยมาก และตามมาด้วยอนุภาคที่ประกอบเป็นอะตอมจะมีมวลที่เล็กกว่า โปรตอนมีน้ำหนัก 1.673 x 10^-24 กรัม นิวตรอนหนักกว่าเล็กน้อยที่ 1.675 x 10^-24 กรัม อิเล็กตรอนมีน้ำหนักเบากว่ามากที่ 9.11 x 10^-28 กรัม

อะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้ามีจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากัน ประจุของอิเล็กตรอนแต่ละตัวจะมีปริมาณเท่ากันกับโปรตอน แม้ว่าจะมีสัญญาณตรงกันข้าม โปรตอนมีประจุบวก อิเล็กตรอนเป็นลบ จำนวนของนิวตรอนนั้นยากกว่าที่จะนิยามได้ เนื่องจากมันสามารถแตกต่างกันได้แม้ในอะตอมของธาตุเดียวกัน ตัวอย่างเช่น carbon-12 มีโปรตอน 6 ตัวและนิวตรอน 6 ตัว นิวเคลียสคาร์บอน-14 กัมมันตภาพรังสีมีโปรตอนหกตัวและนิวตรอนแปดตัว อะตอมมีมวลเกือบทั้งหมดในนิวเคลียส ไม่เพียงเพราะโปรตอนและนิวตรอนจะหนักกว่าอิเล็กตรอนเท่านั้น แต่ยังเป็นเพราะเมื่อรวมกันแล้ว โปรตอนและนิวตรอนมีจำนวนมากกว่าอิเล็กตรอนประมาณ 2:1

อะตอมของธาตุเดียวกันสามารถมีจำนวนนิวตรอนต่างกันได้ นักเคมีเรียกไอโซโทปของอะตอมที่เกี่ยวข้องเหล่านี้ จำนวนของไอโซโทปแตกต่างกันไปในแต่ละองค์ประกอบ ดีบุกเป็นแชมป์ไอโซโทปที่มี 63 ในขณะที่ไฮโดรเจนมีน้อยที่สุด - สาม นักเคมีกำหนดมวลของไอโซโทปแต่ละตัวโดยการนับโปรตอนและนิวตรอน พวกเขาเพิกเฉยต่ออิเล็กตรอนเนื่องจากมวลของพวกมันมีขนาดเล็กมากเมื่อเปรียบเทียบ เพื่อความสะดวก นักเคมีได้พัฒนาหน่วยมวลอะตอม (AMU) สำหรับการวัดน้ำหนักอะตอม มันถูกกำหนดให้เป็น 1/12 ของมวลของอะตอมคาร์บอน-12 ดังนั้นมวลอะตอมของคาร์บอน-12 คือ 12 เนื่องจากความแตกต่างเล็กน้อยในมวลของโปรตอนและนิวตรอน เช่นเดียวกับเหตุผลอื่น มวลอะตอมของธาตุและไอโซโทปอื่นๆ ส่วนใหญ่จึงไม่ทำงานเป็นจำนวนเต็ม

เมื่อคุณค้นหามวลอะตอมของธาตุในตารางธาตุ ตัวเลขที่คุณเห็นคือค่าเฉลี่ยของไอโซโทปของธาตุทั้งหมด ค่าเฉลี่ยถูกปรับตามความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของแต่ละไอโซโทป ด้วยเหตุนี้ ไอโซโทปที่หายากจึงมีผลน้อยกว่า และไอโซโทปทั่วไปมีผลมากกว่าโดยเฉลี่ย ตัวอย่างเช่น มวลอะตอมเฉลี่ยที่ระบุสำหรับคาร์บอนไม่ใช่ 12 แต่ 12.01 ไอโซโทปที่หนักกว่า เช่น คาร์บอน-13 และคาร์บอน-14 มีอยู่ในปริมาณเล็กน้อยซึ่งเพิ่มมวลเฉลี่ยเล็กน้อย

สำหรับทุกธาตุในตารางธาตุ ตัวเลขบนสัญลักษณ์ธาตุคือเลขอะตอม นี่เป็นเพียงจำนวนโปรตอนสำหรับธาตุนั้น ต่างจากมวลอะตอม เลขอะตอมจะเหมือนกันสำหรับไอโซโทปทุกตัวและเป็นจำนวนเต็มเสมอ