При спробі знайти кількість нейтронів, протонів чи електронів, що є у різних хімічних видів, періодична система є вашим найкращим другом. Погляньте на те, як за допомогою періодичної системи, а також ядерних позначень знайти кількість субатомних частинок, пов’язаних з будь-якими хімічними видами.
Читання періодичної системи
Періодична система розповідає багато про те, що вам потрібно знати про кожен елемент, включаючи кількість електронів, протонів та нейтронів.
Погляньте на запис періодичної таблиці щодо вуглецю (див. Розділ «Ресурси»). Яку інформацію дає вам запис про вуглець?
1. Найбільший компонент - хімічний символ для елемента. Для вуглецю це C.
2. Над символом знаходиться атомний номер (Z), який дорівнює кількості протонів в ядрі та кількості електронів в електронній хмарі (враховуючи, що атом нейтральний). Для вуглецю Z = 6.
3. Під символом знаходиться атомна маса. Хоча це число є середньозваженою масою всіх ізотопів елемента, якщо округлити число до найближчого цілого числа, ви знайдете масове число найпоширенішого ізотопу. Для вуглецю масове число (М) дорівнює 12. Це число є сумою кількості протонів і нейтронів.
Тепер ви знаєте, що для нейтрального атома вуглецю число електронів - шість, число протонів - шість, але яке число нейтронів? Ви можете використовувати масове число, щоб знайти це. Просто візьміть M і відніміть Z. Для вуглецю це означає, що існує шість нейтронів.
Знаходження кількості субатомних частинок в іонах
Іони утворюються, коли атом або втрачає, або отримує електрони. Номер у верхній індекс скаже вам масштаб цієї зміни. Скажімо, у вас Cl-. Скільки електронів, протонів і нейтронів має цей іон?
Процес пошуку цих значень дуже подібний до того, що було зроблено вище. Однак тепер потрібно врахувати той факт, що атом не є нейтральним.
З прочитання періодичної таблиці ви можете зрозуміти, що хлор має 17 протонів і 18 нейтронів (дані M-Z, або 35-17).
Враховуючи, що чистий заряд від’ємний, електронів повинно бути більше, ніж протонів. Ви можете використати таке рівняння:
Підключення 17 для протонів (p +) та -1 для заряду дає:
Так:
Таким чином, іон хлору має 18 електронів.
Знаходження кількості субатомних частинок в ізотопах
Ізотопи - це форми одного і того ж елемента з різною кількістю нейтронів. Кількість протонів неможливо змінити, оскільки як тільки це число (Z) змінюється, змінюється і елемент. Говорячи про ізотопи, ядерні позначення часто може бути корисним.
За допомогою ядерних позначень буде записано вуглець-12 126C.
Ядерні позначення говорять про три речі:
1. хімічний символ елемента (С для вуглецю у прикладі вище)
2. масове число або число нейтронів і протонів в ядрі є індексом (12 у прикладі вище). Масове число = # нейтронів + # протонів. Підказка: це число, на яке слід звертати увагу при дослідженні ізотопів.
3. атомний номер або число протонів (Z) є індексом. Це завжди однаково для елемента. (6 для вуглецю у прикладі вище).
Наприклад, буде записаний вуглець-12 126C в ядерних позначеннях, але буде записаний ізотоп вуглець-13 136C. Тоді скільки електронів, протонів та нейтронів має вуглець-13?
Кількість протонів та електронів є індексом (6).
Щоб знайти кількість нейтронів, використовуйте таке рівняння:
Підключення того, що ви знаєте, дає:
Так:
Вуглець-13 має сім нейтронів, тоді як вуглець-12 має шість.