Liczba atomowa i masa atomowa: co mówią te liczby

Liczba atomowa: numer identyfikacyjny pierwiastka

Każdy pierwiastek ma własną liczbę atomową, często oznaczaną literą Z. To liczba protonów w jądrze każdego z jego atomów. Wodór ma 1, węgiel 6, żelazo 26, a złoto 79.

Liczba atomowa działa jak numer identyfikacyjny. Każdy atom z 26 protonami to żelazo, a każdy atom z 27 protonami to kobalt. Zmień liczbę protonów, a otrzymasz inny pierwiastek.

W układzie okresowym liczba atomowa to liczba całkowita w każdym polu, zwykle u góry. Pierwiastki są ułożone według niej, od 1 do 118.

Liczba masowa: protony plus neutrony

Liczba masowa, oznaczana A, to łączna liczba protonów i neutronów w jądrze atomu. Elektrony są tak lekkie, że nie wlicza się ich do tej liczby.

Ponieważ liczba masowa zlicza cząstki, zawsze jest liczbą całkowitą. Często pojawia się w nazwie atomu. Atom żelaza z 26 protonami i 30 neutronami nazywa się żelazo-56.

Masa atomowa: liczba dziesiętna w polu

Liczba dziesiętna w każdym polu to masa atomowa. Dla żelaza wynosi 55,845. Jest to średnia masa atomów danego pierwiastka, wyrażona w atomowych jednostkach masy (u).

To średnia, ponieważ większość pierwiastków jest mieszaniną atomów o różnej liczbie neutronów, zwanych izotopami. Dlatego masa atomowa zwykle nie jest liczbą całkowitą. Izotopy omawiamy dokładniej w następnej lekcji.

Dla pierwiastków, których wszystkie atomy są promieniotwórcze, takich jak technet, w tabeli zwykle widnieje liczba całkowita, na przykład 98. Jest to liczba masowa jednego z najtrwalszych izotopów tego pierwiastka.

26FeŻelazo55,845

Jak znaleźć protony, neutrony i elektrony

Dla atomu obojętnego trzy proste reguły pozwalają policzyć wszystkie cząstki.

Protony = liczba atomowa. Elektrony = liczba atomowa, ponieważ atom obojętny ma tyle samo elektronów co protonów. Neutrony = liczba masowa − liczba atomowa.

Jeśli nie podano liczby masowej, zaokrąglij masę atomową z tabeli do najbliższej liczby całkowitej i użyj jej. Wynik jest dobrym oszacowaniem dla typowego atomu, ale nie zawsze dokładnym, ponieważ masa atomowa jest średnią.

Przykłady: sód i żelazo

Sód ma liczbę atomową 11 i masę atomową 22,99, co po zaokrągleniu daje 23. Zatem atom sodu ma 11 protonów, 11 elektronów i 23 − 11 = 12 neutronów.

Żelazo ma liczbę atomową 26 i masę atomową 55,845, co po zaokrągleniu daje 56. Zatem większość atomów żelaza ma 26 protonów, 26 elektronów i 56 − 26 = 30 neutronów.

A co z jonami?

Jon to atom, który przyjął lub oddał elektrony. Jego protony nigdy się nie zmieniają, więc liczba atomowa pozostaje taka sama, ale liczba elektronów już się z nią nie zgadza.

Jon dodatni oddał elektrony, a jon ujemny je przyjął. Na⁺ oddał jeden elektron, więc ma 11 − 1 = 10 elektronów. Liczba atomowa chloru to 17, więc Cl⁻, który przyjął jeden elektron, ma 17 + 1 = 18 elektronów.