Sisältö
Jokainen atominen ydin, paitsi vety, sisältää sekä protoneja että neutroneja. Ytimet ovat liian pieniä nähdäkseen, jopa mikroskoopilla, ja nukleonit (mikä on protonien ja neutronien yleinen termi) ovat vielä pienempiä. Se antaa mahdollisuuden laskea neutronien lukumäärä, mutta tutkijat tietävät silti, kuinka monta on jokaisen elementin jokaisen isotoopin ytimissä. Kuinka he tietävät? He käyttävät tekniikoita, kuten massaspektrometria, mitata tietyn elementin atomien kokonaismassa. Kun he tietävät kokonaismassan, loput on helppoa.
Atomin kokonaismassa on kaikkien sen protonien, neutronien ja elektronien summa, mutta elektronit ovat niin kevyitä, että niillä ei ole käytännöllisiä tarkoituksia. Tämä tarkoittaa, että elementin massa on sen nukleonien massojen summa. Protonien lukumäärä on sama jokaiselle tietyn elementin atomille, ja protoneilla ja neutroneilla on sama massa, joten sinun tarvitsee vain vähentää protonien lukumäärä atomimassasta, mitattuna atomimassayksiköinä (amu), ja sinulla on jäljellä neutronien lukumäärä.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Atomimassa on yhtä suuri kuin protonien lukumäärä plus neutronien lukumäärä, joten löydät neutronien lukumäärän vähentämällä protonien lukumäärän (ts. Atominumeron) atomimassasta (atomimassan yksiköissä). Pyöristä atomimassa lähimpään kokonaislukuun löytääksesi neutronien lukumäärän yleisimmästä isotoopista.
Käytä jaksollista taulukkoa
Jaksollisessa taulukossa luetellaan kaikki elementit lisäämällä protonien lukumäärää, joten paikka, jonka elementti on taulukossa, kertoo automaattisesti, kuinka monta protonia sen ytimessä on. Tämä on elementin atominumero, ja se näkyy oikealla elementin symbolin alla. Sen vieressä on toinen numero, joka on atomimassa. Tämä luku on aina suurempi kuin atominumero, ja se sisältää usein murto-osan, koska sen keskiarvo on kyseisen elementin kaikkien luonnossa esiintyvien isotooppien atomimassoista. Voit käyttää sitä määrittämään protonien keskimääräisen määrän kyseisen elementin ytimessä.
Menettely ei voinut olla yksinkertaisempaa. Pyöristä atomimassa lähimpään kokonaislukuun ja vähennä sen jälkeen elementin atominumero. Ero on yhtä suuri kuin neutronien lukumäärä.
esimerkki
1. Mikä on keskimäärin neutronien lukumäärä uraanin ytimessä?
Uraani on jaksollisen järjestelmän 92. alkuaine, joten sen atominumero 92 ja sen ytimessä on 92 protonia. Jaksotaulukossa on esitetty atomimassan arvo 238,039 amu. Pyöristä atomimassa 238: aan, vähennä atominumero ja jää 146 neutronia. Uraanilla on suuri määrä neutroneja suhteessa protonien lukumäärään, minkä vuoksi kaikki sen isotoopit ovat radioaktiivisia.
Isotoopin neutronien lukumäärä
Neutronien lukumäärä tietyn elementin ytimessä voi vaihdella, ja jokainen elementin versio, jolla on ominainen neutronien lukumäärä, tunnetaan isotooppina. Kaikissa paitsi 20 elementissä on enemmän kuin yksi isotooppi, ja joissakin on monia. Tina (Sn) on kärjessä kymmenellä isotoopilla, jota seuraa ksenoni (Xe) yhdellä.
Jokainen elementin isotooppi koostuu kokonaismäärästä protoneja ja neutroneja, joten sen atomimassa on näiden nukleonien yksinkertainen summa. Isotoopin atomimassa on koskaan murto-osa. Tutkijoilla on kaksi tapaa osoittaa isotooppi. Kun otetaan esimerkiksi hiilen isotooppi, voit kirjoittaa sen nimellä C-14 tai 14C. Luku on atomimassa. Vähennä alkuaineen atominumero lukumäärästä isotoopin atomimassasta, ja tuloksena on neutronien lukumäärä kyseisen isotoopin ytimessä.
C-14: n tapauksessa hiilen atomiluku on 6, joten ytimessä on oltava 8 neutronia. Että kaksi enemmän kuin yleisempi, tasapainoinen isotooppi, C-12. Lisämassa tekee C-14: sta radioaktiivisen.