ما هو العدد الكتلي للنواة الذرية؟ عدد الكتلة يساوي عدديًا مجموع النيوترونات والبروتونات في النواة. يُشار إليه بالحرف أ. ظهر مفهوم "عدد الكتلة" بسبب حقيقة أن كتلة النواة ترجع إلى عدد الجسيمات النووية. كيف ترتبط كتلة النواة وعدد الجسيمات؟ هيا نكتشف.
هيكل الذرة
أي ذرة تتكون من نواة وإلكترونات. باستثناء ذرة الهيدروجين ، حيث تحتوي على إلكترون واحد فقط. النواة مشحونة إيجابيا. تحمل الإلكترونات الشحنة السالبة. يتم أخذ شحنة كل إلكترون على أنها -1. الذرة ككل محايدة كهربائيا ، أي أنها لا تحتوي على شحنة. هذا يعني أن عدد الجسيمات التي تحمل شحنة سالبة ، أي الإلكترونات ، يساوي الشحنة الموجبة للنواة. على سبيل المثال ، في ذرة الأكسجين ، الشحنة النووية +8 والإلكترونات 8 ، في ذرة الكالسيوم ، الشحنة النووية +20 ، والإلكترونات 20.
هيكل النواة
تتكون النواة من نوعين من الجسيمات - البروتونات والنيوترونات. البروتونات موجبة الشحنة ، والنيوترونات ليس لها شحنة. وهكذا ، تعطي البروتونات شحنة للنواة. يتم أخذ شحنة كل بروتون على أنها +1. وهذا هو ، كم عدد البروتوناتالموجودة في النواة ، ستكون شحنة النواة بأكملها. على سبيل المثال ، هناك 6 بروتونات في نواة الكربون ، والشحنة النووية + 6.
في نظام مندليف الدوري للعناصر ، يتم ترتيب جميع العناصر بترتيب زيادة الشحنة النووية. الهيدروجين لديه شحنة نووية +1 ، يقع أولاً ؛ الهليوم له +2 ، وهو الثاني في الجدول ؛ الليثيوم لديه +3 ، وهو الثالث وهكذا. أي أن شحنة النواة تتوافق مع العدد الترتيبي (الذري) للعنصر في الجدول.
بشكل عام ، أي ذرة متعادلة كهربائيًا. هذا يعني أن عدد الإلكترونات يساوي شحنة النواة ، أي عدد البروتونات. وبما أن عدد البروتونات يحدد العدد الذري لعنصر ، بمعرفة هذا العدد الذري ، فإننا بذلك نعرف عدد الإلكترونات ، وعدد البروتونات ، والشحنة النووية.
كتلة الذرة
يتم تحديد كتلة الذرة (M) بواسطة كتلة الأجزاء المكونة لها ، أي الإلكترونات والنواة. تعتبر الإلكترونات خفيفة جدًا مقارنة بالنواة ولا تساهم بأي شيء تقريبًا في كتلة الذرة بأكملها. أي أن كتلة الذرة تحددها كتلة النواة. ما هو الرقم الكتلي؟ يتم تحديد كتلة النواة بعدد الجسيمات التي يتألف منها تركيبها - البروتونات والنيوترونات. وبالتالي ، فإن رقم الكتلة هو كتلة النواة ، معبرًا عنه ليس بوحدات الكتلة (جرام) ، ولكن بعدد الجسيمات. بالطبع ، الكتلة المطلقة للنواة (م) ، معبراً عنها بالجرام ، معروفة. لكن هذه أعداد صغيرة جدًا معبر عنها بالقوى السالبة. على سبيل المثال ، كتلة ذرة الكربون m(C)=1.99 ∙ 10-23g. استخدام مثل هذه الأرقام غير مريح. وإذا لم تكن هناك حاجة لقيم الكتلة المطلقة ، لكنك تحتاج فقط إلى المقارنةكتل العناصر أو الجسيمات ، ثم استخدم الكتل النسبية للذرات (Ar) ، معبرًا عنها في amu. يُشار إلى الكتلة النسبية للذرة في الجدول الدوري ، على سبيل المثال ، يحتوي النيتروجين على 14.007 ، والكتلة النسبية للذرة ، بعد تقريبها إلى عدد صحيح ، هي عدد كتلة نواة العنصر (أ). تعتبر الأعداد الكتلية ملائمة للاستخدام - فهي دائمًا أعداد صحيحة: 1 ، 2 ، 3 ، وهكذا. على سبيل المثال ، يحتوي النيتروجين على 14 ، ويحتوي الكربون على 12. وهي مكتوبة بمؤشر أعلى يسار ، على سبيل المثال14N أو12C.
متى تريد معرفة العدد الكتلي؟
بمعرفة رقم الكتلة (A) والعدد الذري لعنصر ما في النظام الدوري (Z) ، يمكنك تحديد عدد النيوترونات. للقيام بذلك ، اطرح البروتونات من العدد الكتلي
بمعرفة عدد الكتلة ، يمكنك حساب كتلة النواة أو الذرة بأكملها. نظرًا لأن كتلة النواة يتم تحديدها بواسطة كتلة الجسيمات التي يتكون منها تكوينها ، فهي تساوي ناتج عدد هذه الجسيمات وكتلة هذه الجسيمات ، أي ناتج كتلة النيوترون والعدد الكتلي. كتلة النيوترون تساوي كتلة البروتون ، بشكل عام يشار إليها على أنها كتلة النوكليون (الجسيم النووي).
م=أ ∙ مN
على سبيل المثال ، دعونا نحسب كتلة ذرة الألومنيوم. كما يتضح من النظام الدوري لعناصر منديليف ، فإن الكتلة الذرية النسبية للألمنيوم هي 26.992. بالتقريب ، نحصل على عدد كتلة نواة الألومنيوم 27. أي أن نواتها تتكون من 27 جسيمًا. كتلة جسيم واحد قيمة ثابتة تساوي 1.67 10-24g ، ثم كتلة قلب الألومنيوم هي: 27 ∙ 1.67 ∙ 10-24 r=4، 5 ∙ 10-23r.
ما هو عدد نوى العناصر التي تحتاج إلى معرفتها عند تجميع تفاعلات الانحلال الإشعاعي أو التفاعلات النووية. على سبيل المثال ، انشطار نواة اليورانيوم235U ، التقاط نيوترون واحد1n ، ينتج نواة الباريوم141 Ba و krypton92Kr ، بالإضافة إلى ثلاثة نيوترونات حرة1n. عند تجميع مثل هذه التفاعلات ، يتم استخدام القاعدة: لا يتغير مجموع الأعداد الكتلية على الجانبين الأيمن والأيسر من المعادلة. 235 + 1=92 + 141 + 3.
