İzotoplarda Kaç Proton, Nötron ve Elektron Bulunduğu Nasıl Bulunur?

Madde birçok farklı boyut, şekil ve renkte gelir. Klor, sarımsı bir gaz veya kurşun, gri-siyah bir katı veya cıva, gümüşi bir sıvı düşünün. Üç çok farklı element, her biri sadece bir tür atomdan yapılmıştır. Maddedeki farklılıklar, atomik yapıdaki en küçük farklılıklara kadar iner.

TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)

Bir elementin izotoplarının farklı kütle numaralarına, ancak aynı sayıda protona sahip olduğunu anlayın. Periyodik Tabloyu kullanarak elementin atom numarasını bulun. Atom numarası proton sayısına eşittir. Dengeli bir atomda elektron sayısı proton sayısına eşittir. Dengesiz bir atomda, elektron sayısı, proton sayısı artı iyon yükünün tersine eşittir. Atom numarasını kütle numarasından çıkararak nötron sayısını hesaplayın. Belirli bir izotopun kütle numarası bilinmiyorsa, Periyodik Tablodaki yuvarlatılmış atom kütlesini kullanın. en yakın tam sayıya, eksi atom numarası için ortalama nötron sayısını bulmak için öğe.

Her atomu üç ana parçacık oluşturur. Protonlar ve nötronlar, atomun merkezindeki çekirdekte kümelenir. Elektronlar çekirdeğin etrafında dönen bir bulut oluşturur. Protonlar ve nötronlar atomların kütlesini oluşturur. Protonlara ve nötronlara kıyasla çok küçük olan elektronlar, atomların toplam kütlesine çok az katkıda bulunur.

Aynı elementin atomları aynı sayıda protona sahiptir. Tüm bakır atomlarının 29 protonu vardır. Tüm helyum atomlarının 2 protonu vardır. Aynı elementin atomları farklı kütlelere sahip olduğunda izotoplar oluşur. Bir elementin proton sayısı değişmediğinden, kütle farkı nötron sayılarının farklı olması nedeniyle oluşur. Örneğin bakırın bakır-63 ve bakır-65 olmak üzere iki izotopu vardır. Copper-63'ün 29 protonu ve kütle numarası 63'tür. Copper-65, 29 protona ve 65 kütle numarasına sahiptir. Helyum 2 protona sahiptir ve neredeyse her zaman kütle numarası 4'tür. Çok nadiren helyum, hala 2 protonu olan ancak kütle numarası 3 olan helyum-3 izotopunu oluşturur.

Bir izotop için formül yazmanın bir yöntemi, element adını veya sembolünü ve ardından kütle numarasını helyum-4 veya He-4 olarak gösterir. İzotopların bir başka kestirme tanımlaması, her ikisi de atom sembolünden önce gösterilen kütle numarasını bir üst simge ve atom numarasını bir alt simge olarak gösterir. Örneğin, ⁴₂Kütle numarası 4 olan helyum izotopunu gösterir.

Periyodik Element Tablosunun düzenlenmesi, atomlardaki proton, nötron ve elektron sayısını bulmak için gerekli bilgileri sağlar. Modern Periyodik Tablo, elementleri protonlarına göre sıralar. Tablodaki ilk element olan hidrojen bir protona sahiptir. Masadaki son element (en azından şimdilik), Oganesson veya Ununoctium, 118 protona sahiptir.

Periyodik Tablodaki atom numarası, o elementin herhangi bir atomundaki proton sayısını tanımlar. Atom numarası 29 olan bakırın 29 protonu vardır. Bir elementin atom numarasını bulmak, proton sayısını ortaya çıkarır.

Bir elementin izotopları arasındaki fark, nötron sayısına bağlıdır. Bir izotoptaki nötron sayısını bulmak için izotopun kütle numarasını ve atom numarasını bulun. Atom numarası veya proton sayısı Periyodik Tabloda bulunur. Periyodik Tabloda da bulunan atom kütlesi, elementin tüm izotoplarının ağırlıklı ortalamasıdır. İzotop tanımlanmazsa, atom kütlesi en yakın tam sayıya yuvarlanabilir ve ortalama nötron sayısını bulmak için kullanılabilir.

Örneğin, cıvanın atom kütlesi 200.592'dir. Merkür, 196 ila 204 arasında değişen kütle numaralarına sahip birkaç izotopa sahiptir. Ortalama atom kütlesini kullanarak, önce atom kütlesini 200.592'den 201'e yuvarlayarak ortalama nötron sayısını hesaplayın. Şimdi, ortalama nötron sayısı 121'i bulmak için 201-80 atom kütlesinden 80 proton sayısını çıkarın.

Bir izotopun kütle numarası biliniyorsa, gerçek nötron sayısı hesaplanabilir. Nötron sayısını hesaplamak için aynı formülü, kütle numarası eksi atom numarasını kullanın. Cıva durumunda, en yaygın izotop cıva-202'dir. Civa-202'nin 122 nötronu olduğunu bulmak için 202-80=122 denklemini kullanın.

Nötr izotopun yükü yoktur, yani nötr izotopta pozitif ve negatif yükler dengelenir. Nötr izotopta elektron sayısı proton sayısına eşittir. Proton sayısını bulmak gibi, nötr bir izotoptaki elektron sayısını bulmak da elementin atom numarasını bulmayı gerektirir.

Pozitif veya negatif yüklü bir izotop olan bir iyonda, proton sayısı elektron sayısına eşit değildir. Proton sayısı elektronlardan fazlaysa, izotop, negatif yüklerden daha fazla pozitif yüke sahiptir. Başka bir deyişle, proton sayısı, pozitif yük ile aynı sayıda elektron sayısını aşıyor. Elektron sayısı proton sayısını aşarsa, iyon yükü negatif olacaktır. Elektron sayısını bulmak için, proton sayısına yük dengesizliğinin tersini ekleyin.

Örneğin, bir izotop fosforda olduğu gibi (atom numarası 15) -3 yüke sahipse, elektron sayısı proton sayısından üç fazladır. Elektron sayısı hesaplandığında 15+(-1)(-3) veya 15+3=18 veya 18 elektron olur. Bir izotopun stronsiyumda olduğu gibi (atom numarası 38) +2 yükü varsa, elektron sayısı proton sayısından iki eksiktir. Bu durumda hesaplama 38+(-1)(+2)=38-2=36 olur, yani iyonun 36 elektronu vardır. İyonların genel kısaltması, yük dengesizliğini atom sembolünü izleyen bir üst simge olarak gösterir. Fosfor örneğinde, iyon P olarak yazılacaktır.^-3.