3.4: Masa atomowa i liczba atomowa

Liczba masowa

Dane doświadczalne pokazały, że większość masy atomu jest skoncentrowana w jego jądrze, które składa się z protonów i neutronów. Liczba masowa (reprezentowana przez literę A) jest definiowana jako całkowita liczba protonów i neutronów w atomie. Rozważmy poniższą tabelę, która przedstawia dane z pierwszych sześciu pierwiastków układu okresowego.

.

.

.

.

Tablica: Atomy sześciu pierwszych pierwiastków
Nazwa Symbol Liczba atomowa (Z) Number (Z) Protony Neutrony Elektrony Liczba masowa Liczba (A) (w zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku)
Wodór (^HH) 1 1 0 1 1.01
helium helium 2 2 2 2 4.00
lit 3 3 3 4 3 6.94
beryl 4 4 4 5 4 9.01
boron 5 5 5 6 5 10.18
carbon carbon 6 6 6 6 12.01

Rozważmy pierwiastek hel. Jego liczba atomowa wynosi 2, więc ma dwa protony w swoim jądrze. Jego jądro zawiera również dwa neutrony. Ponieważ (2 + 2 = 4), wiemy, że liczba masowa atomu helu wynosi 4. Wreszcie, atom helu zawiera również dwa elektrony, ponieważ liczba elektronów musi być równa liczbie protonów. Ten przykład może prowadzić do wniosku, że atomy mają taką samą liczbę protonów i neutronów, ale dalsza analiza powyższej tabeli pokaże, że tak nie jest. Lit, na przykład, ma trzy protony i cztery neutrony, co daje mu liczbę masową 7.

AZ.JPG

Rysunek \(\PageIndex{4}): Format A/Z i znajdowanie subatomów dla pierwiastkaChrom (Copyright; Elizabeth R. Gordon)

Znajomość liczby masowej i liczby atomowej atomu pozwala na określenie liczby neutronów obecnych w tym atomie przez odejmowanie.

Atomy pierwiastka chromu mają liczbę atomową 24 i liczbę masową 52. Ile neutronów znajduje się w jądrze atomu chromu? Aby to ustalić, należałoby odjąć jak na rysunku:

Skład każdego atomu można zilustrować za pomocą skróconego zapisu zwanego formatem A/Z. Zarówno liczba atomowa jak i masa są zapisane po lewej stronie symbolu chemicznego. Wartość „A” jest zapisana jako indeks górny, podczas gdy wartość „Z” jest zapisana jako indeks dolny. Przykładem takiego zapisu jest atom chromu pokazany poniżej:

Innym sposobem na odniesienie się do konkretnego atomu jest zapisanie jego liczby masowej po nazwie, oddzielonej myślnikiem. Format symbol-masa dla powyższego atomu byłby zapisany jako Cr-52. W tym zapisie liczba atomowa nie jest uwzględniana. Będziesz musiał odnieść się do układu okresowego dla wartości protonów.

Przykład

Oblicz każdą z trzech cząstek subatomowych i podaj konkretne nazwy grup lub okresów dla każdego atomu.

  1. merkury
  2. platyna
  3. brom

Rozwiązania

  1. Hg (metal przejściowy)- posiada 80 elektronów, 80 protonów i 121 neutronów
  2. Pt (metal przejściowy)- ma 78 elektronów, 78 protonów i 117 neutronów, 78 protonów i 117 neutronów
  3. Br (halogen)- ma 35 elektronów, 35 protonów i 45 neutronów

Przykład

Wpisz zarówno formaty A/Z jak i symbol-masa dla atomów w przykładzie

.

Rozwiązania

  1. (^{201}_{80}Hg}}) i Hg-201
  2. (^{195}_{78}Pt}}) i Pt-195
  3. (^{80}_{35}Br}}) i Br-80

Przykład

Zidentyfikuj elementy na podstawie poniższych stwierdzeń.

  1. Który pierwiastek ma 25 protonów?
  2. Który pierwiastek ma 0 neutronów?
  3. Który pierwiastek ma 83 elektrony?

Rozwiązania

a. mangan

b. wodór

c. bizmut

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *