Aké je hmotnostné číslo atómového jadra? Hmotnostné číslo sa číselne rovná súčtu neutrónov a protónov jadra. Označuje sa písmenom A. Pojem „číslo hmotnosti“sa objavil v dôsledku skutočnosti, že hmotnosť jadra je spôsobená počtom jadrových častíc. Ako súvisí hmotnosť jadra a počet častíc? Poďme to zistiť.
Štruktúra atómu
Akýkoľvek atóm pozostáva z jadra a elektrónov. Okrem atómu vodíka, pretože má iba jeden elektrón. Jadro je kladne nabité. Záporný náboj nesú elektróny. Náboj každého elektrónu sa berie ako -1. Atóm ako celok je elektricky neutrálny, to znamená, že nemá náboj. To znamená, že počet častíc, ktoré nesú záporný náboj, teda elektrónov, sa rovná kladnému náboju jadra. Napríklad v atóme kyslíka je jadrový náboj +8 a elektrónov 8, v atóme vápnika je jadrový náboj +20, elektróny sú 20.
Štruktúra jadra
Jadro pozostáva z dvoch typov častíc – protónov a neutrónov. Protóny sú kladne nabité, neutróny nemajú náboj. Protóny teda dodávajú jadru náboj. Náboj každého protónu sa berie ako +1. Teda koľko protónovobsiahnuté v jadre, taký bude náboj celého jadra. Napríklad v uhlíkovom jadre je 6 protónov, jadrový náboj je +6.
V Mendelejevovom periodickom systéme prvkov sú všetky prvky usporiadané podľa rastúceho jadrového náboja. Vodík má jadrový náboj +1, nachádza sa ako prvý; hélium má +2, v tabuľke je druhé; lítium má +3, je tretie a tak ďalej. To znamená, že náboj jadra zodpovedá poradovému (atómovému) číslu prvku v tabuľke.
Vo všeobecnosti je každý atóm elektricky neutrálny. To znamená, že počet elektrónov sa rovná náboju jadra, teda počtu protónov. A keďže počet protónov určuje atómové číslo prvku, keďže poznáme toto atómové číslo, poznáme počet elektrónov, počet protónov a jadrový náboj.
Hmotnosť atómu
Hmotnosť atómu (M) je určená hmotnosťou jeho jednotlivých častí, teda elektrónov a jadra. Elektróny sú v porovnaní s jadrom veľmi ľahké a neprispievajú takmer ničím k hmotnosti celého atómu. To znamená, že hmotnosť atómu je určená hmotnosťou jadra. Čo je hromadné číslo? Hmotnosť jadra je určená počtom častíc, ktoré tvoria jeho zloženie - protóny a neutróny. Hmotnostné číslo je teda hmotnosť jadra, vyjadrená nie v jednotkách hmotnosti (gramoch), ale v počte častíc. Samozrejme, absolútna hmotnosť jadier (m), vyjadrená v gramoch, je známa. Ale to sú veľmi malé čísla vyjadrené v záporných mocninách. Napríklad hmotnosť atómu uhlíka je m(C)=1,99 ∙ 10-23 g. Používanie takýchto čísel je nepohodlné. A ak nie sú potrebné absolútne hodnoty hmotnosti, ale stačí porovnávaťhmotnosti prvkov alebo častíc, potom použite relatívne hmotnosti atómov (Ar), vyjadrené v amu. Relatívna hmotnosť atómu je uvedená v periodickej tabuľke, napríklad dusík má 14 007. Relatívna hmotnosť atómu zaokrúhlená na celé číslo je hmotnostné číslo jadra prvku (A). Hromadné čísla sú také, že sa dajú pohodlne použiť - vždy sú to celé čísla: 1, 2, 3 atď. Napríklad dusík má 14, uhlík má 12. Píšu sa ľavým horným indexom, napríklad 14N alebo 12C.
Kedy potrebujete vedieť hromadné číslo?
Keď poznáte hmotnostné číslo (A) a atómové číslo prvku v periodickej sústave (Z), môžete určiť počet neutrónov. Ak to chcete urobiť, odčítajte protóny od hmotnostného čísla.
Keď poznáte hmotnostné číslo, môžete vypočítať hmotnosť jadra alebo celého atómu. Keďže hmotnosť jadra je určená hmotnosťou častíc, ktoré tvoria jeho zloženie, rovná sa súčinu počtu týchto častíc a hmotnosti týchto častíc, teda súčinu hmotnosti neutrónu. a hmotnostné číslo. Hmotnosť neutrónu sa rovná hmotnosti protónu, vo všeobecnosti sa označujú ako hmotnosť nukleónu (jadrovej častice).
M=A∙mN
Poďme napríklad vypočítať hmotnosť atómu hliníka. Ako vidno z periodickej sústavy prvkov Mendelejeva, relatívna atómová hmotnosť hliníka je 26 992. Po zaokrúhlení dostaneme hmotnostné číslo hliníkového jadra 27. To znamená, že jeho jadro pozostáva z 27 častíc. Hmotnosť jednej častice je konštantná hodnota rovnajúca sa 1,67 ∙ 10-24 g. Potom hmotnosť hliníkového jadra je: 27 ∙ 1,67 ∙ 10-24 r=4, 5 ∙ 10-23 r.
Aký je hmotnostný počet jadier prvkov, ktoré potrebujete vedieť pri zostavovaní reakcií rádioaktívneho rozpadu alebo jadrových reakcií. Napríklad štiepenie jadra uránu 235U, zachytávajúce jeden neutrón 1n, vytvára jadrá bária 141 Ba a kryptón 92Kr, ako aj tri voľné neutróny 1n. Pri zostavovaní takýchto reakcií sa používa pravidlo: súčet hmotnostných čísel na pravej a ľavej strane rovnice sa nemení. 235+1=92+141+3.
