Как найти число нейтронов в атоме: Число нейтронов в атоме. Изотопы — урок. Химия, 8 класс.

Как определить число протонов и нейтронов в атоме? Примеры.

Как определить число нуклонов в ядре атома?

Число нуклонов в ядре атома равно массовому числу атома (относительная атомная масса химического элемента) или сумме протонов и нейтронов.

Как определить число протонов в атоме?

Число протонов в атоме равно заряду его ядра (обозначается как Z) или порядковому номеру элемента в периодической таблице Менделеева.

Как определить число нейтронов в атоме?

Очень просто!

N = A – Z

Где N – число нейтронов, A – атомная масса элемента (в целых числах), Z – заряд ядра атома или порядковый номер атома в периодической таблице Менделеева.

---

Развернутый ответ

Масса атома складывается из двух величин: масса протонов + масса нейтронов. Дело в том, что масса электронов пренебрежимо мала.

Масса нейтрона = 1,674 927 498 04(95)⋅10⁻²⁷ кг= 1,008 664 915 60(57) а.е.м.

Масса протона = 1,672 621 923 69(51)⋅10⁻²⁷ кг = 1,007276466621(53) а. е.м.

Масса электрона = 9,109383 7015(28)⋅10⁻³¹ кг = 0,000548579909065 а.е.м.

То есть даже 100 электронов дадут в сумме всего 0,0548579909065 а.е.м.

Первоначально Д. И. Менделеев в построении своей периодической таблицы исходил из атомных весов элементов. Однако, дальнейшее развитие науки показало, что свойства химических элементов находятся в прямой зависимости не от атомной массы химического элемента, а от заряда ядра его атома. Таким образом, в периодической таблице химические элементы выстроены в порядке возрастания заряда ядра атома и номер элемента в таблице соответствует заряду его ядра. А заряд ядра равен сумме протонов. То есть № (элемента) = Z (заряд ядра или число протонов).

Остаток массы ядра приходится на нейтроны. Поэтому чтобы определить число нейтронов в атоме нужно всего лишь вычесть из атомной массы число протонов, которое равно заряду ядра или порядковому номеру элемента в таблице Менделеева.

---

Примеры

Сколько протонов и нейтронов в атоме натрия?

Ar (Na) = 23 а. е.м.
Z (Na) = 11 (протонов)
N = Ar (Na) – Z (Na) = 23 – 11 = 12 (нейтронов)
Ответ: число протонов в атоме натрия равно 11, а число нейтронов в атоме натрия равно 12.

Сколько протонов и нейтронов в атоме фосфора?

Ar (P) = 31 а.е.м.
Z (P) = 15 (протонов)
N = Ar (P) – Z (P) = 31 – 15 = 16 (нейтронов)
Ответ: число протонов в атоме фосфора равно 15, а число нейтронов в атоме фосфора равно 16.

Сколько протонов и нейтронов в атоме золота?

Ar (Au) = 197 а.е.м.
Z (Au) = 79 (протонов)
N = Ar (Au) – Z (Au) = 197 – 79 = 118 (нейтронов)
Ответ: число протонов в атоме золота равно 79, а число нейтронов в атоме золота равно 118.

Сколько протонов и нейтронов в атоме кремния?

Ar (Si) = 28 а.е.м.
Z (Si) = 14 (протонов)
N = Ar (Si) – Z (Si) = 28 – 14 = 14 (нейтронов)
Ответ: число протонов и нейтронов в атоме кремния равно 14.

Сколько протонов и нейтронов в атоме углерода?

Ar (C) = 12 а.е.м.
Z (C) = 6 (протонов)
N = Ar (C) – Z (C) = 12 – 6 = 6 (нейтронов)
Ответ: число протонов и нейтронов в атоме углерода равно 6.

Сколько протонов и нейтронов в атоме калия?

Ar (K) = 39 а.е.м.
Z (K) = 19 (протонов)
N = Ar (K) – Z (K) = 39 – 19 = 20 (нейтронов)
Ответ: число протонов в атоме калия равно 19, а число нейтронов в атоме калия равно 20.

Сколько протонов и нейтронов в атоме железа?

Ar (Fe) = 39 а.е.м.
Z (Fe) = 19 (протонов)
N = Ar (Fe) – Z (Fe) = 56 – 26 = 30 (нейтронов)
Ответ: число протонов в атоме железа равно 19, а число нейтронов в атоме железа равно 30.

Сколько протонов и нейтронов в атоме алюминия?

Ar (Al) = 27 а.е.м.
Z (Al) = 13 (протонов)
N = Ar (Al) – Z (Al) = 27 – 13 = 14 (нейтронов)
Ответ: число протонов в атоме алюминия равно 13, а число нейтронов в атоме алюминия равно 14 .

Сколько протонов и нейтронов в атоме фтора?

Ar (F) = 19 а.е.м.
Z (F) = 9 (протонов)
N = Ar (F) – Z (F) = 19 – 9 = 10 (нейтронов)
Ответ: число протонов в атоме фтора равно 9, а число нейтронов в атоме фтора равно 10.

Сколько протонов и нейтронов в атоме хлора?

Ar (Cl) = 35 а. е.м.
Z (Cl) = 17 (протонов)
N = Ar (Cl) – Z (Cl) = 35 – 17 = 18 (нейтронов)
Ответ: число протонов в атоме хлора равно 17, а число нейтронов равно 18.

Сколько протонов и нейтронов в атоме кислорода?

Ar (O) = 16 а.е.м.
Z (O) = 8 (протонов)
N = Ar (O) – Z (O) = 16 – 8 = 8 (нейтронов)
Ответ: число протонов и нейтронов в атоме кислорода равно 8.

Сколько протонов и нейтронов в атоме серы?

Ar (S) = 32 а.е.м.
Z (S) = 16 (протонов)
N = Ar (S) – Z (S) = 32 – 16 = 16 (нейтронов)
Ответ: число протонов и нейтронов в атоме серы равно 16.

Сколько протонов и нейтронов в атоме магния?

Ar (Mg) = 32 а.е.м.
Z (Mg) = 16 (протонов)
N = Ar (Mg) – Z (Mg) = 24 – 12 = 12 (нейтронов)
Ответ: число протонов в атоме магния равно 16, а число нейтронов равно 12.

Сколько протонов и нейтронов в атоме цинка?

Ar (Zn) = 65 а.е.м.
Z (Zn) = 30 (протонов)
N = Ar (Zn) – Z (Zn) = 65 – 30 = 35 (нейтронов)
Ответ: число протонов в атоме цинка равно 30, а число нейтронов в атоме цинка равно 35.

---

Похожие вопросы:

– Какие атомы имеют одинаковое число нейтронов?
– Как определить общее число электронов в атоме?

Число протонов нейтронов электронов в атоме элемента (Таблица)

Число протонов нейтронов и электронов в атоме химического элемента (изотопа) можно определить, зная порядковый номер элемента в периодической таблице Менделеева и его атомную массу:

— Число протонов = число электронов = порядковый номер элемента

— Число нейтронов = атомная масса – число протонов 

Вычислим число нейтронов в атоме на примере кислорода ¹⁶O:

16 — 8 = 8 (в кислороде 8 нейтронов)

 

Таблица число протонов нейтронов электронов в атоме химического элемента

Справочная таблица содержит список элементов (изотопов) и их число протонов, нейтронов и электронов, а также атомную массу изотопа.

Элемент, изотоп	Число протонов (= электронов)	Число нейтронов	Атомная масса изотопа
1H	1	0	1,0078
2H	1	1	2,0141
3He	2	1	3,0160
4He	2	2	4,0026
6Li	3	3	6,0151
7Li	3	4	7,0160
9Be	4	5	9,0122
10B	5	5	10,0129
11B	5	6	11,0093
12C	6	6	12,0000
13C	6	7	13,0034
14N	7	7	14,0031
15N	7	8	15,0001
16O	8	8	15,9949
17O	8	9	16,9991
18O	8	10	17,9992
19 F	9	10	18,9984
20Ne	10	10	19,9924
21Ne	10	11	20,9938
22Ne	10	12	21,9914
23Na	11	12	22,9898
24Mg	12	12	23,9850
25Mg	12	13	24,9858
26Mg	12	14	25,9826
27Al	13	14	26,9815
28Si	14	14	27,9769
29Si	14	15	28,9765
30Si	14	16	29,9738
31P	15	16	30,9738
32S	16	16	31,9721
33S	16	17	32,9715
34S	16	18	33,9679
36S	16	20	35,9671
35Cl	17	18	34,9689
37Cl	17	20	36,9659
36Ar	18	18	35,9675
38Ar	18	20	37,9627
40Ar	18	22	39,9624
39K	19	20	38,9637
40K*	19	21	39,9640
41K	19	22	40,9618
40Ca	20	20	39,9626
42Ca	20	22	41,9586
43Ca	20	23	42,9588
44Ca	20	24	43,9555
46Ca	20	26	45,9537
48Ca*	20	28	47,9525
45Sc	21	24	44,9559
46Ti	22	24	45,9526
47Ti	22	25	46,9518
48Ti	22	26	47,9479
49Ti	22	27	48,9479
50Ti	22	28	49,9448
50V*	23	27	49,9472
51V	23	28	50,9440
50Cr	24	26	49,9460
52Cr	24	28	51,9405
53Cr	24	29	52,9406
54Cr	24	30	53,9389
55Mn	25	30	54,9380
54Fe	26	28	53,9396
56Fe	26	30	55,9349
57Fe	26	31	56,9354
58Fe	26	32	57,9333
59Co	27	32	58,9332
58Ni	28	30	57,9353
60Ni	28	32	59,9308
61Ni	28	33	60,9311
62Ni	28	34	61,9283
64Ni	28	36	63,9280
63Cu	29	34	62,9296
65Cu	29	36	64,9278
64Zn	30	34	63,9291
66Zn	30	36	65,9260
67Zn	30	37	66,9271
68Zn	30	38	67,9248
70Zn	30	40	69,9253
69Ga	31	38	68,9256
71Ga	31	40	70,9247
70Ge	32	38	69,9242
72Ge	32	40	71,9221
73Ge	32	41	72,9235
74Ge	32	42	73,9212
75As	33	42	74,9216
74Se	34	40	73,9225
76Se	34	42	75,9192
77Se	34	43	76,9199
78Se	34	44	77,9173
80Se	34	46	79,9165
82Se *	34	48	81,9167
79Br	35	44	78,9183
81Br	35	46	80,9163
78Kr *	36	42	77,9204
80Kr	36	44	79,9164
82Kr	36	46	81,9135
83Kr	36	47	82,9141
84Kr	36	48	83,9115
86Kr	36	50	85,9106
85Rb	37	48	84,9118
87Rb*	37	50	86,9092
84Sr	38	46	83,9134
86Sr	38	48	85,9093
87Sr	38	49	86,9089
88Sr	38	50	87,9056
89Y	39	50	88,9058
90Zr	40	50	89,9047
91Zr	40	51	90,9056
92Zr	40	52	91,9050
94Zr	40	54	93,9063
93Nb	41	52	92,9064
92Mo	42	50	91,9068
94Mo	42	52	93,9051
95Mo	42	53	94,9058
96Mo	42	54	95,9047
97Mo	42	55	96,9060
98Mo	42	56	97,9054
100Mo*	42	58	99,9075
96Ru	44	52	95,9076
98Ru	44	54	97,9053
99Ru	44	55	98,9059
100Ru	44	56	99,9042
101Ru	44	57	100,9056
102Ru	44	58	101,9043
104Ru	44	60	103,9054
103Rh	45	58	102,9055
102Pd	46	56	101,9056
104Pd	46	58	103,9040
105Pd	46	59	104,9051
106Pd	46	60	105,9035
108Pd	46	62	107,9039
110Pd	46	64	109,9052
107Ag	47	60	106,9051
109Ag	47	62	108,9048
106Cd	48	58	105,9065
108Cd	48	60	107,9042
110Cd	48	62	109,9030
111Cd	48	63	110,9042
112Cd	48	64	111,9028
113Cd*	48	65	112,9044
114Cd	48	66	113,9034
116Cd*	48	68	115,9048
113In	49	64	112,9041
115In*	49	66	114,9039
112Sn	50	62	111,9048
114Sn	50	64	113,9028
115Sn	50	65	114,9033
116Sn	50	66	115,9017
117Sn	50	67	116,9030
118Sn	50	68	117,9016
119Sn	50	69	118,9033
120Sn	50	70	119,9022
122Sn	50	72	121,9034
124Sn	50	74	123,9053
121Sb	51	70	120,9038
123Sb	51	72	122,9042
120Te	52	68	119,9040
122Te	52	70	121,9030
123Te	52	71	122,9043
124Te	52	72	123,9028
125Te	52	73	124,9044
126Te	52	74	125,9033
128Te*	52	76	127,9045
130Te*	52	78	129,9062
127I	53	74	126,9045
124Xe*	54	70	123,9059
126Xe	54	72	125,9043
128Xe	54	74	127,9035
129Xe	54	75	128,9048
130Xe	54	76	129,9035
131Xe	54	77	130,9051
132Xe	54	78	131,9042
134Xe	54	80	133,9054
136Xe*	54	82	135,9072
133Cs	55	78	132,9055
130Ba*	56	74	129,9063
132Ba	56	76	131,9051
134Ba	56	78	133,9045
135Ba	56	79	134,9057
136Ba	56	80	135,9046
137Ba	56	81	136,9058
138Ba	56	82	137,9052
138La*	57	81	137,9071
139La	57	82	138,9064
136Ce	58	78	135,9072
138Ce	58	80	137,9060
140Ce	58	82	139,9054
142Ce	58	84	141,9092
141Pr	59	82	140,9077
142Nd	60	82	141,9077
143Nd	60	83	142,9098
144Nd*	60	84	143,9101
145Nd	60	85	144,9126
146Nd	60	86	145,9131
148Nd	60	88	147,9169
150Nd*	60	90	149,9209
144Sm	62	82	143,9120
147Sm*	62	85	146,9149
148Sm*	62	86	147,9148
149Sm	62	87	148,9172
150Sm	62	88	149,9173
152Sm	62	90	151,9197
154Sm	62	92	153,9222
151Eu*	63	88	150,9199
153Eu	63	90	152,9212
152Gd*	64	88	151,9198
154Gd	64	90	153,9209
155Gd	64	91	154,9226
156Gd	64	92	155,9221
157Gd	64	93	156,9240
158Gd	64	94	157,9241
160Gd	64	96	159,9271
159Tb	65	94	158,9253
156Dy	66	90	155,9243
158Dy	66	92	157,9244
160Dy	66	94	159,9252
161Dy	66	95	160,9269
162Dy	66	96	161,9268
163Dy	66	97	162,9287
164Dy	66	98	163,9292
165Ho	67	98	164,9303
162Er	68	94	161,9288
164Er	68	96	163,9292
166Er	68	98	165,9303
167Er	68	99	166,9320
168Er	68	100	167,9324
170Er	68	102	169,9355
169Tm	69	100	168,9342
168Yb	70	98	167,9339
170Yb	70	100	169,9348
171Yb	70	101	170,9363
172Yb	70	102	171,9364
173Yb	70	103	172,9382
174Yb	70	104	173,9389
176Yb	70	106	175,9426
175Lu	71	104	174,9408
176Lu*	71	105	175,9427
174Hf*	72	102	173,9400
176Hf	72	104	175,9414
177Hf	72	105	176,9432
178Hf	72	106	177,9437
179Hf	72	107	178,9458
180Hf	72	108	179,9466
181Ta	73	108	180,9480
180W*	74	106	179,9467
182W	74	108	181,9482
183W	74	109	182,9502
184W	74	110	183,9509
186W	74	112	185,9544
185Re	75	110	184,9530
187Re*	75	112	186,9558
184Os	76	108	183,9525
186Os*	76	110	185,9538
187Os	76	111	186,9558
188Os	76	112	187,9558
189Os	76	113	188,9581
190Os	76	114	188,9581
192Os	76	116	191,9615
191Ir	77	114	190,9606
193Ir	77	116	191,9626
190Pt*	78	112	189,9599
192Pt	78	114	191,9610
194Pt	78	116	193,9627
195Pt	78	117	194,9648
196Pt	78	118	195,9650
198Pt	78	120	197,9679
197Au	79	118	196,9666
196Hg	80	116	195,9658
198Hg	80	118	197,9668
199Hg	80	119	198,9683
200Hg	80	120	199,9683
201Hg	80	121	200,9703
202Hg	80	122	201,9706
204Hg	80	124	203,9735
203Tl	81	122	202,9723
205Tl	81	124	204,9744
204Pb	82	122	203,9730
206Pb	82	124	205,9745
207Pb	82	125	206,9759
208Pb	82	126	207,9767
209Bi*	83	126	208,9804
232Th*	90	142	232,0381
235U*	92	143	235,0439

* это нестабильные изотопы и с большим периодом полураспада, который равняется возрасту Вселенной.

4.8: Изотопы — когда число нейтронов меняется

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

47477

Цели обучения

• Объяснить, что такое изотопы и как изотоп влияет на атомную массу элемента.
• Определить количество протонов, электронов и нейтронов элемента с заданным массовым числом.

Все атомы одного и того же элемента имеют одинаковое количество протонов, но некоторые могут иметь разное количество нейтронов. Например, все атомы углерода имеют шесть протонов, и большинство из них также имеют шесть нейтронов. Но некоторые атомы углерода имеют семь или восемь нейтронов вместо обычных шести. Атомы одного и того же элемента, различающиеся числом нейтронов, называются изотопами . Многие изотопы встречаются в природе. Обычно один или два изотопа элемента являются наиболее стабильными и распространенными. Различные изотопы элемента обычно имеют одинаковые физические и химические свойства, потому что они имеют одинаковое количество протонов и электронов.

Пример: изотопы водорода

Водород является примером элемента, у которого есть изотопы. На рисунке \(\PageIndex{1}\) смоделированы три изотопа водорода. Большинство атомов водорода имеют только один протон, один электрон и не имеют нейтрона. Эти атомы просто называются водородом. Некоторые атомы водорода также имеют один нейтрон. Эти атомы представляют собой изотоп, названный дейтерием. Другие атомы водорода имеют два нейтрона. Эти атомы представляют собой изотоп по имени тритий.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Три наиболее стабильных изотопа водорода: протий (A = 1), дейтерий (A = 2) и тритий (A = 3). (CC SA-BY 3.0; Баладжиджагадеш через Википедию).

Для большинства элементов, кроме водорода, изотопы названы по их массовому числу. Например, атомы углерода с обычными 6 нейтронами имеют массовое число 12 (6 протонов + 6 нейтронов = 12), поэтому их называют углеродом-12. Атомы углерода с 7 нейтронами имеют атомную массу 13 (6 протонов + 7 нейтронов = 13). Эти атомы представляют собой изотоп под названием углерод-13.

Пример \(\PageIndex{1}\): Изотопы лития

1. Каков атомный номер и массовое число изотопа лития, содержащего 3 нейтрона?
2. Каковы атомный номер и массовое число изотопа лития, содержащего 4 нейтрона?

Решение

Атом лития содержит в своем ядре 3 протона независимо от числа нейтронов или электронов.

а.

\[ \begin{align}\text{атомный номер} = \left( \text{количество протонов} \right) &= 3 \nonumber \\ \left( \text{количество нейтронов} \right) & = 3 \nonumber\end{align} \nonumber \]

\[ \begin{align} \text{массовое число} & = \left( \text{количество протонов} \right) + \left( \text{количество нейтронов} \right) \nonumber\\ \text {массовое число} & = 3 + 3 \nonumber\\ &= 6 \nonumber \end{align}\nonumber \]

b.

\[ \begin{align}\text{атомный номер} = \left( \text{количество протонов} \right) &= 3 \nonnumber\\ \left( \text{количество нейтронов} \right) & = 4\nonumber\end{align}\nonumber \]

\[ \begin{align}\text{массовое число} & = \left( \text{количество протонов} \right) + \left( \text{ количество нейтронов} \right)\nonumber \\ \text{массовое число} & = 3 + 4\nonumber \\ &= 7 \nonumber \end{align}\nonumber \]

Обратите внимание: поскольку атом лития всегда имеет 3 протона, атомный номер лития всегда равен 3. Однако массовое число равно 6 в изотопе с 3 нейтронами и 7 в изотопе с 4 нейтронами. В природе существуют только определенные изотопы. Например, литий существует как изотоп с 3 нейтронами и как изотоп с 4 нейтронами, но не существует как изотоп с 2 нейтронами или изотоп с 5 нейтронами.

Стабильность изотопов

Атомам необходимо определенное соотношение нейтронов и протонов, чтобы иметь стабильное ядро. Слишком много или слишком мало нейтронов по сравнению с протонами приводит к нестабильному или радиоактивному ядру, которое рано или поздно распадется до более стабильной формы. Этот процесс называется радиоактивным распадом. Многие изотопы имеют радиоактивные ядра, и эти изотопы называются радиоизотопами. Когда они разлагаются, они выделяют частицы, которые могут быть вредными. Вот чем опасны радиоактивные изотопы и почему работа с ними требует специальных защитных костюмов. Изотоп углерода, известный как углерод-14, является примером радиоизотопа. Напротив, изотопы углерода, называемые углерод-12 и углерод-13, стабильны.

Все это обсуждение изотопов возвращает нас к атомной теории Дальтона. По Дальтону, атомы данного элемента идентичны. Но если атомы данного элемента могут иметь разное количество нейтронов, то они могут иметь и разную массу! Как Далтон пропустил это? Оказывается, встречающиеся в природе элементы существуют как постоянные однородные смеси встречающихся в природе изотопов. Другими словами, кусок лития всегда содержит оба типа природного лития (тип с 3 нейтронами и тип с 4 нейтронами). Более того, он всегда содержит их в одинаковых относительных количествах (или «относительном изобилии»). В куске лития \(93\%\) всегда будет литием с 4 нейтронами, а остальные \(7\%\) всегда будут литием с 3 нейтронами.

Дальтон всегда экспериментировал с большими кусками элемента — кусками, которые содержали все встречающиеся в природе изотопы этого элемента. В результате, когда он проводил свои измерения, он фактически наблюдал усредненные свойства всех различных изотопов в образце. Для большинства наших целей в химии мы будем делать то же самое и иметь дело со средней массой атомов. К счастью, помимо разной массы, большинство других свойств разных изотопов схожи.

Есть два основных способа, которыми ученые часто показывают массовое число интересующего их атома. Важно отметить, что массовое число , а не , указанное в периодической таблице. Эти два способа включают написание ядерного символа или указание имени элемента с написанным массовым числом.

Чтобы написать ядерный символ , массовое число помещается в верхний левый (верхний индекс) химического символа, а атомный номер помещается в нижний левый (нижний индекс) символа. Полный ядерный символ гелия-4 нарисован ниже: 9{238}_{92}U} \nonumber \]

В представленном выше ядре никеля атомный номер 28 указывает на то, что ядро ​​содержит 28 протонов, следовательно, оно должно содержать 31 нейтрон, чтобы иметь массовое число 59. Ядро урана имеет 92 протона, как и все ядра урана; и это конкретное ядро ​​урана имеет 146 нейтронов.

Другой способ представления изотопов — добавление дефиса и массового числа к химическому названию или символу. Таким образом, два ядра будут никелем-59.{40}_{19}\ce{K}\)?

Решение

\[\text{атомный номер} = \left( \text{число протонов} \right) = 19 \nonumber \]

Для всех атомов без заряда число электронов равно количество протонов.

\[\text{число электронов} = 19 \nonumber \]

Массовое число 40 представляет собой сумму протонов и нейтронов.

Чтобы найти количество нейтронов, вычтите количество протонов из массового числа.

\[\text{количество нейтронов} = 40 — 19= 21. \nonumber \]

Пример \(\PageIndex{3}\): Цинк-65

Сколько протонов, электронов и нейтронов содержится в атоме цинка-65?

Решение

\[\text{число протонов} = 30 \номер \]

Для всех атомов без заряда число электронов равно числу протонов.

\[\text{число электронов} = 30 \nonumber \]

Массовое число 65 представляет собой сумму протонов и нейтронов.

Чтобы найти количество нейтронов, вычтите количество протонов из массового числа. 9{45}_{20}\ce{Ca}\)

Ср-90

Ответ a:

27 протонов, 27 электронов, 33 нейтрона

Ответ б:

11 протонов, 11 электронов, 13 нейтронов

Ответ c:

20 протонов, 20 электронов, 25 нейтронов

Ответ д:

38 протонов, 38 электронов, 52 нейтрона

Резюме

• Количество протонов всегда одинаково в атомах одного и того же элемента.
• Количество нейтронов может быть разным даже в атомах одного и того же элемента.
• Атомы одного и того же элемента, содержащие одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов, известны как изотопы .
• Изотопы любого данного элемента содержат одинаковое количество протонов, поэтому они имеют одинаковый атомный номер (например, атомный номер гелия всегда равен 2).
• Изотопы данного элемента содержат разное количество нейтронов, поэтому разные изотопы имеют разные массовые числа.

---

ПОД ЛИЦЕНЗИЕЙ

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Лицензия

   СК-12

   Показать страницу TOC

   № на стр.

2. Теги

   1. автор@Генри Агнью
   2. автор@Мариса Альвиар-Агнью
   3. изотопов
   4. источник@https://www.ck12.org/c/chemistry/
   5. Стабильность изотопов

Как определить количество нейтронов в атоме? — High School/Honours/AP® Chemistry Resources

Как определить количество нейтронов в данном атоме?

Сначала давайте определим некоторые термины, с которыми вам необходимо ознакомиться.

• Атомный номер атома представляет собой число протонов в ядре этого атома.

• Массовое число (также называемое нуклонным числом) атома равно общему количеству протонов и нейтронов в ядре этого атома.

• Наконец, относительная атомная масса (символ Aᵣ) элемента представляет собой средневзвешенное значение масс атомов каждого изотопа этого элемента .

 

Единицей этой величины является атомная единица массы (а.е.м.), которая определяется как 1/12 массы атома углерода-12, то есть изотопа углерода с 6 протонами и 6 нейтронами.

 

Для относительной атомной массы мы должны взять средневзвешенное значение , потому что одних изотопов больше, чем других — это означает, что в природе существует больше некоторых изотопов, поэтому средняя масса атомов этого элемента будет ближе к массе более распространенных изотопов.

Это много информации — давайте рассмотрим в качестве примера хлор.

Хлор имеет два изотопа, которые существуют в значительном количестве, Cl-35 (75%) и Cl-37 (25%).

Помните, что числа над символом являются массовыми числами, поэтому в Cl-35 всего 35 протонов и нейтронов, а в Cl-37 всего 37 протонов и нейтронов.

Поскольку мы знаем, что атомный номер Cl равен 17, мы можем вычислить, что Cl-35 имеет 18 нейтронов, а Cl-37 — 20 нейтронов.

 

Помните: атомный номер элемента постоянен для всех изотопов, поскольку именно число протонов фактически определяет, к какому элементу относится атом.

 

Чтобы вычислить относительную атомную массу хлора, мы должны взять средневзвешенное значение, поэтому расчет выглядит следующим образом:

 

Для хлора, взяв два изотопа Cl-35 и Cl-37, мы получим:

 

Реальный ответ, 35,45, наблюдаемый в периодической таблице, исходит из всех других второстепенных изотопов, которые мы не знали. не рассматриваю, но 35,5 — достаточно хороший ответ, потому что все эти другие изотопы на самом деле не имеют значения. Вы заметите, что 35,45 в любом случае округляется до 35,5 до трех значащих цифр.

Определение количества нейтронов

А как же нейтроны?

В примере с хлором мы видели, что для определенного изотопа элемента, если мы знаем массовое число этого изотопа, мы можем вычислить число нейтронов в атоме этого изотопа, взяв массовое число (общее число протоны и нейтроны) и вычитание атомного номера (количество протонов). Это оставляет нас с количеством нейтронов в этом изотопе.

Но как ученые выясняют, какие изотопы элемента существуют в значительных пропорциях? Ключом является масс-спектрометрия.

Масс-спектрометрия — это способ определения изотопов, присутствующих в данном образце элемента. Если вы возьмете масс-спектр хлора, например, вы получите график, который выглядит следующим образом:

x ось отношение массы к заряду , m/z.

Для этого спектра все заряды равны +1, поэтому эта ось соответствует массе изотопа, дающего каждый сигнал.

Мы знаем, что хлор существует в виде двухатомного газа, Cl ₂ , поэтому мы видим сигналы около 70. Наиболее интересны два сигнала на 35 и 37. Они соответствуют атомам хлора, в частности изотопам. Кл-35 и Кл-37.

Соотношение примерно 3:1, и именно так ученый определил бы, какие изотопы существуют и в каких относительных количествах они присутствуют.