Які заряди протонів, нейтронів та електронів?

Атоми складаються з трьох по-різному заряджених частинок: позитивно зарядженого протона, негативно зарядженого електрона і нейтрального нейтрона. Заряди протона та електрона за величиною рівні, але протилежні за напрямком. Протони і нейтрони утримуються разом в ядрі атома сильною силою. Електрони всередині електронної хмари, що оточує ядро, утримуються в атомі набагато слабкішою електромагнітною силою.

TL; DR (занадто довгий; Не читав)

Це просто: електрони мають негативний заряд, протони мають позитивний заряд, а нейтрони - як випливає з назви - нейтральні.

Елементи диференціюються між собою за кількістю протонів всередині їх ядра. Наприклад, атоми вуглецю мають у своєму ядрі шість протонів. Атоми з сімома протонами є атомами азоту. Кількість протонів для кожного елемента відоме як атомний номер і не змінюється в хімічних реакціях. Іншими словами, елементи на початку реакції - відомі як реагенти - це ті самі елементи, що знаходяться в кінці реакції - відомі як продукти.

Хоча елементи мають певну кількість протонів, атоми одного і того ж елемента можуть мати різну кількість нейтронів і називаються ізотопами. Наприклад, водень має три ізотопи, кожен з яких має один протон. Протій - ізотоп водню з нульовими нейтронами, дейтерій має один нейтрон, а тритій - два нейтрони. Хоча кількість нейтронів може різнитися в залежності від ізотопів, усі ізотопи поводяться хімічно подібним чином.

Електрони не так щільно зв’язані з атомом, як протони та нейтрони. Це дозволяє електронам втрачати, набирати або навіть розподіляти між атомами. Атоми, які втрачають електрон, стають іонами із зарядом +1, оскільки зараз є на один протон більше, ніж електрони. Атоми, які набирають електрон, мають на один електрон більше, ніж протони, і стають іонами -1. Хімічні зв’язки, що утримують атоми разом, утворюючи сполуки, виникають внаслідок цих змін кількості та розташування електронів.

Маса атома визначається кількістю протонів і нейтронів в ядрі. Електрони мають настільки малу частку маси порівняно з протонами та нейтронами, що при визначенні маси атома їх зазвичай не враховують. Сума протонів і нейтронів відома як атомна маса і для кожного ізотопу різна. Наприклад, ізотоп водню проти має один протон і атомну масу один. Дейтерій з одним протоном і одним нейтроном має атомну масу два.

У хімічних реакціях бере участь дуже багато атомів, і в природі ці атоми є сумішшю ізотопів. Атомна вага елемента - це атомна маса елемента, зважена на відсоток ізотопів, знайдених у зразку. Більшість атомів водню - це ізотопи протиума з атомною масою один. Однак невеликий відсоток цих атомів становить дейтерій з атомною масою два і тритій з атомною масою три. Таким чином, зразок атомів водню мав би атомну масу 1,008 через невелику кількість цих важчих ізотопів, трохи збільшуючи середню атомну масу. Зверніть увагу, що відсоток ізотопів може відрізнятися залежно від зразків, але, як правило, дуже схожий.