Jaka jest liczba masowa jądra atomowego? Liczba masowa jest liczbowo równa sumie neutronów i protonów jądra. Jest oznaczony literą A. Pojęcie „liczby masowej” pojawiło się ze względu na fakt, że masa jądra wynika z liczby cząstek jądrowych. Jak ma się masa jądra i liczba cząstek? Dowiedzmy się.
Struktura atomu
Każdy atom składa się z jądra i elektronów. Z wyjątkiem atomu wodoru, ponieważ ma tylko jeden elektron. Jądro jest naładowane dodatnio. Ujemny ładunek jest przenoszony przez elektrony. Ładunek każdego elektronu przyjmuje się jako -1. Atom jako całość jest elektrycznie obojętny, to znaczy nie ma ładunku. Oznacza to, że liczba cząstek niosących ładunek ujemny, czyli elektronów, jest równa dodatniemu ładunkowi jądra. Na przykład w atomie tlenu ładunek jądrowy wynosi +8, a elektrony 8, w atomie wapnia ładunek jądrowy wynosi +20, elektrony 20.
Struktura jądra
Jądro składa się z dwóch rodzajów cząstek - protonów i neutronów. Protony są naładowane dodatnio, neutrony nie mają ładunku. W ten sposób protony nadają ładunek jądru. Ładunek każdego protonu jest przyjmowany jako +1. To znaczy ile protonówzawarty w jądrze, taki będzie ładunek całego jądra. Na przykład w jądrze węgla znajduje się 6 protonów, ładunek jądrowy wynosi +6.
W układzie okresowym pierwiastków Mendelejewa wszystkie pierwiastki są ułożone w kolejności zwiększania ładunku jądrowego. Wodór ma ładunek jądrowy +1, znajduje się jako pierwszy; hel ma +2, zajmuje drugie miejsce w tabeli; lit ma +3, jest trzeci i tak dalej. Oznacza to, że ładunek jądra odpowiada liczbie porządkowej (atomowej) pierwiastka w tabeli.
Ogólnie rzecz biorąc, każdy atom jest elektrycznie obojętny. Oznacza to, że liczba elektronów jest równa ładunkowi jądra, czyli liczbie protonów. A ponieważ liczba protonów określa liczbę atomową pierwiastka, znając tę liczbę atomową, znamy zatem liczbę elektronów, liczbę protonów i ładunek jądrowy.
Masa atomu
Masa atomu (M) jest określona przez masę jego części składowych, czyli elektronów i jądra. Elektrony są bardzo lekkie w porównaniu z jądrem i prawie nic nie wnoszą do masy całego atomu. Oznacza to, że masa atomu zależy od masy jądra. Co to jest liczba masowa? Masa jądra zależy od liczby cząstek, które składają się na jego skład - protonów i neutronów. Tak więc liczba masowa jest masą jądra, wyrażoną nie w jednostkach masy (gramach), ale w liczbie cząstek. Oczywiście znana jest bezwzględna masa jąder (m), wyrażona w gramach. Ale są to bardzo małe liczby wyrażone w potęgach ujemnych. Na przykład masa atomu węgla to m(C)=1,99 ∙ 10-23 g. Używanie takich liczb jest niewygodne. A jeśli nie ma potrzeby podawania bezwzględnych wartości mas, a wystarczy porównaćmasy pierwiastków lub cząstek, a następnie użyj względnych mas atomów (Ar), wyrażonych w amu. Względna masa atomu jest wskazana w układzie okresowym, na przykład azot wynosi 14 007. Względna masa atomu, zaokrąglona do liczby całkowitej, jest liczbą masową jądra pierwiastka (A). Liczby masowe są takie, że są wygodne w użyciu - zawsze są liczbami całkowitymi: 1, 2, 3 i tak dalej. Na przykład azot ma 14, węgiel ma 12. Są zapisywane z indeksem w lewym górnym rogu, na przykład 14N lub 12C.
Kiedy musisz znać liczbę masową?
Znając liczbę masową (A) i liczbę atomową pierwiastka w układzie okresowym (Z), możesz określić liczbę neutronów. Aby to zrobić, odejmij protony od liczby masowej.
Znając liczbę masową, możesz obliczyć masę jądra lub całego atomu. Ponieważ masa jądra jest określona przez masę cząstek tworzących jego skład, jest równa iloczynowi liczby tych cząstek i masy tych cząstek, czyli iloczynu masy neutronu i liczba masowa. Masa neutronu jest równa masie protonu, ogólnie oznacza się je jako masę nukleonu (cząstki jądrowej).
M=A∙mN
Obliczmy na przykład masę atomu aluminium. Jak widać z układu okresowego pierwiastków Mendelejewa, względna masa atomowa aluminium wynosi 26,992. Zaokrąglając otrzymujemy liczbę masową jądra aluminium 27. Oznacza to, że jego jądro składa się z 27 cząstek. Masa jednej cząstki jest wartością stałą równą 1,67 ∙ 10-24 g. Wtedy masa rdzenia aluminiowego wynosi: 27 ∙ 1,67 ∙ 10-24 r=4, 5 ∙ 10-23 r.
Jaka jest liczba masowa jąder pierwiastków, które musisz znać podczas kompilowania reakcji rozpadu promieniotwórczego lub reakcji jądrowych. Na przykład rozszczepienie jądra uranu 235U, wychwytywanie jednego neutronu 1n, wytwarza jądra baru 141 Ba i krypton 92Kr, a także trzy wolne neutrony 1n. Podczas kompilowania takich reakcji stosuje się zasadę: suma liczb masowych po prawej i lewej stronie równania nie zmienia się. 235+1=92+141+3.
