İçerik
Hidrojen hariç her atom çekirdeği, hem protonları hem de nötronları içerir. Çekirdekler, mikroskopla bile görülemeyecek kadar küçüktür ve nükleonlar (protonlar ve nötronlar için jenerik terimdir) daha da küçüktür. Bu, nötron sayısının sayılmasını sağlar, ancak bilim adamları hala her elementin her izotopunun çekirdeğinde kaç tane olduğunu bilirler. Nasıl biliyorlar? Belirli bir elementin atomlarının toplam kütlesini ölçmek için kütle spektrometresi gibi teknikleri kullanırlar. Toplam kütleyi öğrendikten sonra gerisi kolaydır.
Bir atomun toplam kütlesi tüm protonlarının, nötronlarının ve elektronlarının toplamıdır, ancak elektronlar o kadar hafiftir ki, tüm pratik amaçlar için farketmezler. Bu, bir elementin kütlesinin, nükleonlarının kütlelerinin toplamı olduğu anlamına gelir. Proton sayısı, belirli bir elementin her atomu için aynıdır ve protonlar ve nötronlar aynı kütleye sahiptir, yani tek yapmanız gereken atom kütlesinden birim cinsinden ölçülen proton sayısını atom kütlesinden çıkarmaktır (amu), ve sen, nötron sayısıyla bıraktın.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Atomik kütle, protonların sayısına ve nötronların sayısına eşittir; bu nedenle, atomik kütleden (atomik kütle birimlerinde) protonların sayısını (yani atom sayısını) çıkararak nötronların sayısını bulursunuz. En yaygın izotoptaki nötronların sayısını bulmak için atom kütlesini en yakın tam sayıya yuvarlayın.
Periyodik Tabloyu kullanın
Periyodik tablo, tüm öğeleri artan proton sayısını listeler, böylece bir öğenin tablodaki yerini otomatik olarak çekirdeğinde kaç proton olduğunu gösterir. Bu, elementin atom numarasıdır ve elementin simgesi altında gösterilir. Yanında atom kütlesi olan başka bir sayı var. Bu sayı her zaman atom numarasından büyüktür ve çoğu zaman bir kesir içerir, çünkü bu elementin doğal olarak oluşan tüm izotoplarının atomik kütlelerinin ortalamasıdır. Bu elementin çekirdeğindeki ortalama proton sayısını belirlemek için kullanabilirsiniz.
İşlem daha kolay olamazdı. Atomik kütleyi en yakın tam sayıya yuvarlayın, ardından elementin atom sayısını ondan çıkarın. Fark nötron sayısına eşittir.
Örnek
1. Uranyum çekirdeğindeki ortalama nötron sayısı nedir?
Uranyum periyodik tablodaki 92. elementtir, atom numarası 92'dir ve çekirdeğinde 92 proton vardır. Periyodik tablo, atom kütlesini 238.039 amu olarak listeler. Atom kütlesini 238'e yuvarlayın, atom sayısını çıkarın ve 146 nötronla kaldınız. Uranyum, proton sayısına göre çok sayıda nötrona sahiptir, bu yüzden tüm izotopları radyoaktifdir.
İzotoptaki Nötron Sayısı
Belirli bir elementin çekirdeğindeki nötronların sayısı değişebilir ve elementin her bir versiyonunun karakteristik nötron sayısı bir izotop olarak bilinir. 20 elemanın dışındakilerin hepsinde birden fazla izotop, bazılarında ise birçok var. Kalay (Sn), on izotopla listenin başında, ardından dokuz ile xenon (Xe) gelir.
Bir elementin her izotopu, çok sayıda proton ve nötrondan oluşur, dolayısıyla atomik kütlesi bu nükleonların basit toplamıdır. Bir izotop için atomik kütle asla kesirli değildir. Bilim insanlarının bir izotop göstermenin iki yolu vardır. Örnek olarak bir karbon izotop alarak, onu C-14 veya 14C. Sayı atomik kütledir. Elemanın atom sayısını izotopun atom kütlesinden çıkarın ve sonuç o izotopun çekirdeğindeki nötronların sayısıdır.
C-14 durumunda, atomdaki karbon sayısı 6'dır, bu nedenle çekirdekte 8 nötron olması gerekir. Bu daha yaygın, dengeli izotoptan iki tane daha, C-12. Ekstra kütle C-14'ü radyoaktif yapar.