المحتوى
تحتوي كل نواة ذرية ، باستثناء الهيدروجين ، على كل من البروتونات والنيوترونات. تعد النوى صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها ، حتى باستخدام المجهر ، أما النوكليونات (وهي المصطلح العام للبروتونات والنيوترونات) فهي أصغر. يسمح ذلك بإحصاء عدد النيوترونات ، ومع ذلك لا يزال العلماء يعرفون عددهم في نواة كل نظير لكل عنصر. كيف يعرفون؟ يستخدمون تقنيات مثل قياس الطيف الكتلي لقياس الكتلة الكلية لذرات عنصر معين. بمجرد معرفة الكتلة الكلية ، يصبح الباقي سهلاً.
إن الكتلة الكلية للذرة هي مجموع كل البروتونات والنيوترونات والإلكترونات ، لكن الإلكترونات هي خفيفة جدًا لدرجة أنها لا تهم جميع الأغراض العملية. هذا يعني أن كتلة عنصر ما هي مجموع كتل نوياته. عدد البروتونات هو نفسه لكل ذرة لعنصر معين ، والبروتونات والنيوترونات لها نفس الكتلة ، لذلك كل ما عليك فعله هو طرح عدد البروتونات من الكتلة الذرية ، المقاسة بوحدات الكتلة الذرية (amu) ، وأنت تركت مع عدد النيوترونات.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
الكتلة الذرية تساوي عدد البروتونات بالإضافة إلى عدد النيوترونات ، لذلك ستجد عدد النيوترونات بطرح عدد البروتونات (أي الرقم الذري) من الكتلة الذرية (في وحدات الكتلة الذرية). تقريب الكتلة الذرية إلى أقرب عدد صحيح للعثور على عدد النيوترونات في النظير الأكثر شيوعًا.
استخدم الجدول الدوري
يسرد الجدول الدوري جميع العناصر عن طريق زيادة عدد البروتونات ، وبالتالي فإن المكان الذي يشغل فيه عنصر ما في الجدول يخبرك تلقائيًا بعدد البروتونات الموجودة في نواه. هذا هو الرقم الذري للعنصر ، ويتم عرضه مباشرة تحت رمز العنصر. بجانبه يوجد رقم آخر ، وهو الكتلة الذرية. هذا الرقم دائمًا ما يكون أكبر من العدد الذري الذي يحتوي عليه ، وغالبًا ما يحتوي على جزء صغير ، لأنه متوسط الكتل الذرية لجميع النظائر التي تحدث بشكل طبيعي لهذا العنصر. يمكنك استخدامه لتحديد متوسط عدد البروتونات في نواة هذا العنصر.
الإجراء لا يمكن أن يكون أكثر بساطة. تقريب الكتلة الذرية إلى أقرب عدد صحيح ، ثم قم بطرح الرقم الذري للعنصر منه. الفرق يساوي عدد النيوترونات.
مثال
1. ما هو عدد النيوترونات ، في المتوسط ، في نواة اليورانيوم؟
اليورانيوم هو العنصر 92 في الجدول الدوري ، لذلك رقمه الذري 92 وله 92 بروتون في نواه. يسرد الجدول الدوري الكتلة الذرية كـ 238.039 amu. تقريب الكتلة الذرية إلى 238 ، وطرح الرقم الذري ، وتركت مع 146 نيوترون. يحتوي اليورانيوم على عدد كبير من النيوترونات بالنسبة إلى عدد البروتونات ، وهذا هو السبب في أن جميع نظائره مشعة.
عدد النيوترونات في النظير
يمكن أن يتغير عدد النيوترونات الموجودة في نواة عنصر معين ، وتعرف كل نسخة من العنصر مع عدده المميز بالنيوترونات بالنظير. جميع العناصر باستثناء 20 عنصرًا بها أكثر من نظير واحد ، وبعضها يحتوي على الكثير. يتصدر Tin (Sn) القائمة بعشرة نظائر تليها زينون (Xe) مع تسعة.
يتكون كل نظير لعنصر من عدد كامل من البروتونات والنيوترونات ، لذلك فإن كتلته الذرية هي مجموع بسيط من تلك النكليونات. الكتلة الذرية للنظير ليست كسرية. لدى العلماء طريقتان للدلالة على النظير. إذا أخذنا نظير الكربون كمثال ، يمكنك كتابته كـ C-14 أو 14العدد هو الكتلة الذرية. اطرح العدد الذري للعنصر من الكتلة الذرية للنظير ، والنتيجة هي عدد النيوترونات الموجودة في نواة هذا النظير.
في حالة C-14 ، يكون العدد الذري للكربون 6 ، لذلك يجب أن يكون هناك 8 نيوترونات في النواة. هذا اثنان أكثر من النظير الأكثر توازناً ، C-12. الكتلة الإضافية تجعل C-14 مشعة.