Скільки протонів і нейтронів в Ar

0 Comments

Як знайти кількість нейтронів, протонів та електронів для атомів, іонів та ізотопів

Матерія, ну, має значення. Атоми, окремо як елементи, або в групах молекул, складають всю матерію. Дії, взаємодії та реакції атомів викликають і створюють фізичний світ. Отже, світ залежить від балансу і дисбалансу протонів, нейтронів та електронів в атомах, ізотопах та іонах.

TL; DR (занадто довго; не читав)

Кількість протонів в атомах, ізотопах та іонах дорівнює атомному номеру елемента. Кількість нейтронів дорівнює масовій кількості атома мінус атомне число. Атомне число та середня атомна маса (середньозважене масове число всіх ізотопів) можна знайти в Періодичній таблиці. Кількість електронів у нейтральних атомах та ізотопах дорівнює кількості протонів. В іонах кількість електронів дорівнює кількості протонів плюс або мінус протилежно заряду на іон. Іон із зарядом плюс два (+2) має два менше електрона, ніж протони. Іон з мінус одним (-1) зарядом має ще один електрон, ніж протони.

Атомна структура

Усі атоми складаються з безлічі крихітних частинок, три основні частинки – протони, нейтрони та електрони. Ядро, центр атома, містить протони та нейтрони атома. Електрони кружляють навколо ядра. Протони несуть позитивні заряди. Нейтрони не мають заряду. Електрони мають негативні заряди. У нейтральному атомі, атомі без будь-якого позитивного чи негативного заряду, кількість протонів дорівнює кількості електронів. Однак кількість нейтронів у ядрі може змінюватися.

Замовлення атомів

Періодична таблиця елементів розміщує елементи в порядку за атомним номером. Спираючись на роботи багатьох вчених, Дмитро Менделєєв організував Періодичну таблицю на основі атомної маси. З розширеним розумінням структури атомів невелика організаційна зміна Періодичної таблиці призвела до порядку, який сьогодні бачите, з елементами впорядкованості за кількістю протонів. Так, водень, номер один на Періодичній таблиці, містить один протон у своєму ядрі. Гелій, номер два на Періодичній таблиці, має в своєму ядрі два протони. Платина, номер 78, має 78 протонів.

Атоми, ізотопи та іони

Усі атоми елемента містять однакову кількість протонів. Всі атоми вуглецю мають 6 протонів. Всі атоми свинцю мають 82 протони. Але не всі атоми елемента мають однакову масу. Атоми вуглецю зазвичай мають масове число 12, але можуть мати масове число 13 або 14. Свинець зазвичай має масове число 208, але може мати масове число 207, 206 або 204. Атоми з тим же атомним числом, але різною масою числа називають ізотопами. Отже, насправді атоми та ізотопи – це синонімічні терміни. Різні ізотопи елемента залишаються варіаціями одного атома.

Скорочене позначення ізотопів показує назву або символ елемента, за яким слід номер маси ізотопів. Наприклад, вуглець з масовим числом 12 буде записаний вуглець-12 або С-12. Свинець з масовим числом 208 буде записаний свинцем-208 або Pb-208. Інакше ізотоп може бути записаний так: 208 82 Pb.

Іони виникають, коли атом набирає або втрачає електрони. Елементи набирають або втрачають електрони з різним ступенем легкості. Деякі атоми легко набирають електрони, а інші легко втрачають електрони. За кількома винятками, атоми або отримують, або втрачають електрони, але вони не роблять обох. Вуглець, один з винятків, може отримати або втратити чотири валентні (зовнішній шар або оболонку) електрони. Скорочення хімії для іонів показує хімічний символ із дисбалансом заряду, записаним у вигляді надриву. Наприклад, іон літію буде записаний як Li +1 .

Розрахунок протонів

Пошук кількості протонів вимагає читання Періодичної таблиці, а не проведення будь-яких обчислень. Будь атом, ізотоп чи іон, атомне число дорівнює кількості протонів. Якщо атомне число 18 (аргон), число протонів дорівнює 18. Атомне число 3 (літій) означає, що елемент має 3 протони. Знайдіть атомний номер елемента на Періодичній таблиці, щоб знайти кількість протонів.

Розрахунок нейтронів

Масове число атома дорівнює кількості протонів плюс кількості нейтронів. Переставляючи рівняння, кількість нейтронів дорівнює масовому числу мінус атомне число. Пам’ятайте, атомне число дорівнює кількості протонів. Отже, масове число свинцю, 208, мінус атомне число, 82, дорівнює 126. Математично кажучи, 208-82 = 126, або 126 нейтронів у найпоширенішому ізотопі свинцю. Ізотопний свинець-204 має 122 нейтрони, тому що 204-82 = 122. Швидкий застереження: атомна маса, показана в Періодичній таблиці, як правило, показує середньозважену масу всіх ізотопів елемента.

Обчислення електронів

В атомах та ізотопах для обчислення кількості електронів потрібно пам’ятати, що в нейтральному атомі або нейтральному ізотопі позитивні та негативні заряди будуть рівні. Іншими словами, кількість електронів дорівнює кількості протонів. Знаходження атомного числа на Періодичній таблиці дає не тільки кількість протонів, а й кількість електронів у нейтральному атомі чи ізотопі.

У незбалансованому атомі чи ізотопі кількість протонів не дорівнює кількості електронів. Різниця між цими двома частинками є наслідком дисбалансу позитивних і негативних зарядів. Отже, атом з іонним зарядом +2 має ще два протони, ніж електрони. Наприклад, елемент кальцій має атомне число 20, тому атом має 20 протонів. Іон кальцію з позитивним зарядом +2 має ще два протони, ніж електрони. Обчислення кількості електронів стає 20-2 = 18, або 18 електронів. З іншого боку Періодичної таблиці фтор, атомний номер 9, має 9 протонів і часто утворює іон із -1 зарядом, додаючи додатковий електрон до своєї зовнішньої оболонки. У цьому випадку атом має ще один негативний електрон, ніж позитивні протони. Математично обчисліть загальну кількість електронів, додавши один електрон до числа протонів, 9 + 1 = 10. Тому іон фтору має 9 протонів та 10 електронів.

Які заряди протонів, нейтронів та електронів?

Атоми складаються з трьох різно заряджених частинок: позитивно зарядженого протона, негативно зарядженого електрона і нейтрального нейтрона.

Розташування протонів, нейтронів та електронів у структурі атома

Можна порівняти будову атома із Сонячною системою, де електрони обходять ядро ​​приблизно так, як планети, що обертаються навколо Сонця. Сонце – найважча річ у Сонячній системі, а ядро ​​утримує більшу частину маси атома. У Сонячній системі гравітація тримає планети у своїх .

Як знайти скільки протонів, нейтронів та електронів знаходиться в ізотопах

Використовуйте Періодичну таблицю та число мас для оцінки структури атома. Атомне число дорівнює протонам. Масове число мінус атомне число дорівнює нейтронам. У нейтральних атомах електрони дорівнюють протонам. У незбалансованих атомах знайдіть електрони, додавши протони протилежний заряд іона.

Протоны и нейтроны в ядрах стабильных изотопов

Количество протонов в ядре атома всегда равно порядковому номеру химического элемента в таблице Менделеева. Количество нейтронов равно разности округленной атомной массы элемента и его порядкового номера
neutron = atom_massa – number

Но эта математическая формула не всегда корректна. Возьмем, к примеру медь. Порядковый номер элемента – 29. Атомная масса – 63,546. Округляем атомную массу – получаем 64. Вычисляем число нейтронов по вышеприведенной формуле: 64 – 29 = 35.
Но на самом деле изотоп 64 Cu является нестабильным изотопом (период полураспада – 12,7 часа). А стабильных изотопов меди два: 63 Cu (34 нейтрона) и 65 Cu (36 нейтронов)
Так что, для получения более точных данных лучше пользоваться справочными таблицами.

Примечание: далее * отмечены нестабильные изотопы, но с большим периодом полураспада (сопоставимым с возрастом Вселенной или большим)

Поиск изотопов

Таблица количества протонов и нейтронов

В данной таблице указано количество протонов и нейтронов в ядрах стабильных изотопов химических элементов, а также атомная масса этих изотопов.

ИзотопКол-во протоновКол-во нейтроновАтомная масса изотопа
1 H101.00782503223
2 H112.01410177812
3 He213.0160293191
4 He224.00260325415
6 Li336.015122795
7 Li347.01600455
9 Be459.0121822
10 B5510.012936862
11 B5611.009305167
12 C6612
13 C6713.0033548378
14 N7714.0030740048
15 N7815.0001088982
16 O8815.99491461956
17 O8916.9991317
18 O81017.999161
19 F91018.99840322
20 Ne101019.9924401754
21 Ne101120.99384668
22 Ne101221.991385114
23 Na111222.9897692809
24 Mg121223.9850417
25 Mg121324.98583692
26 Mg121425.982592929
27 Al131426.98153863
28 Si141427.9769265325
29 Si141528.9764947
30 Si141629.97377017
31 P151630.97376163
32 S161631.972071
33 S161732.97145876
34 S161833.9678669
36 S162035.96708076
35 Cl171834.96885268
37 Cl172036.96590259
36 Ar181835.967545106
38 Ar182037.9627324
40 Ar182239.9623831225
39 K192038.96370668
40 K *192139.96399848
41 K192240.96182576
40 Ca202039.96259098
42 Ca202241.95861801
43 Ca202342.9587666
44 Ca202443.9554818
46 Ca202645.9536926
48 Ca *202847.952534
45 Sc212444.9559119
46 Ti222445.9526316
47 Ti222546.9517631
48 Ti222647.9479463
49 Ti222748.94787
50 Ti222849.9447912
50 V *232749.9471585
51 V232850.9439595
50 Cr242649.9460442
52 Cr242851.9405075
53 Cr242952.9406494
54 Cr243053.9388804
55 Mn253054.9380451
54 Fe262853.9396105
56 Fe263055.9349375
57 Fe263156.935394
58 Fe263257.9332756
59 Co273258.933195
58 Ni283057.9353429
60 Ni283259.9307864
61 Ni283360.931056
62 Ni283461.9283451
64 Ni283663.927966
63 Cu293462.9295975
65 Cu293664.9277895
64 Zn303463.9291422
66 Zn303665.9260334
67 Zn303766.9271273
68 Zn303867.9248442
70 Zn304069.9253193
69 Ga313868.9255736
71 Ga314070.9247013
70 Ge323869.9242474
72 Ge324071.9220758
73 Ge324172.9234589
74 Ge324273.9211778
75 As334274.9215965
74 Se344073.9224764
76 Se344275.9192136
77 Se344376.919914
78 Se344477.9173091
80 Se344679.9165213
82 Se *344881.9166994
79 Br354478.9183371
81 Br354680.9162906
78 Kr *364277.9203648
80 Kr364479.916379
82 Kr364681.9134836
83 Kr364782.914136
84 Kr364883.911507
86 Kr365085.91061073
85 Rb374884.911789738
87 Rb *375086.909180527
84 Sr384683.913425
86 Sr384885.9092602
87 Sr384986.9088771
88 Sr385087.9056121
89 Y395088.9058483
90 Zr405089.9047044
91 Zr405190.9056458
92 Zr405291.9050408
94 Zr405493.9063152
93 Nb415292.9063781
92 Mo425091.906811
94 Mo425293.9050883
95 Mo425394.9058421
96 Mo425495.9046795
97 Mo425596.9060215
98 Mo425697.9054082
100 Mo *425899.907477
96 Ru445295.907598
98 Ru445497.905287
99 Ru445598.9059393
100 Ru445699.9042195
101 Ru4457100.9055821
102 Ru4458101.9043493
104 Ru4460103.905433
103 Rh4558102.905504
102 Pd4656101.905609
104 Pd4658103.904036
105 Pd4659104.905085
106 Pd4660105.903486
108 Pd4662107.903892
110 Pd4664109.905153
107 Ag4760106.905097
109 Ag4762108.904752
106 Cd4858105.906459
108 Cd4860107.904184
110 Cd4862109.9030021
111 Cd4863110.9041781
112 Cd4864111.9027578
113 Cd *4865112.9044017
114 Cd4866113.9033585
116 Cd *4868115.904756
113 In4964112.904058
115 In *4966114.903878
112 Sn5062111.904818
114 Sn5064113.902779
115 Sn5065114.903342
116 Sn5066115.901741
117 Sn5067116.902952
118 Sn5068117.901603
119 Sn5069118.903308
120 Sn5070119.9021947
122 Sn5072121.903439
124 Sn5074123.9052739
121 Sb5170120.9038157
123 Sb5172122.904214
120 Te5268119.90402
122 Te5270121.9030439
123 Te5271122.90427
124 Te5272123.9028179
125 Te5273124.9044307
126 Te5274125.9033117
128 Te *5276127.9044631
130 Te *5278129.9062244
127 I5374126.904473
124 Xe *5470123.905893
126 Xe5472125.904274
128 Xe5474127.9035313
129 Xe5475128.9047794
130 Xe5476129.903508
131 Xe5477130.9050824
132 Xe5478131.9041535
134 Xe5480133.9053945
136 Xe *5482135.907219
133 Cs5578132.905451933
130 Ba *5674129.9063208
132 Ba5676131.9050613
134 Ba5678133.9045084
135 Ba5679134.9056886
136 Ba5680135.9045759
137 Ba5681136.9058274
138 Ba5682137.9052472
138 La *5781137.907112
139 La5782138.9063533
136 Ce5878135.907172
138 Ce5880137.905991
140 Ce5882139.9054387
142 Ce5884141.909244
141 Pr5982140.9076528
142 Nd6082141.9077233
143 Nd6083142.9098143
144 Nd *6084143.9100873
145 Nd6085144.9125736
146 Nd6086145.9131169
148 Nd6088147.916893
150 Nd *6090149.920891
144 Sm6282143.911999
147 Sm *6285146.9148979
148 Sm *6286147.9148227
149 Sm6287148.9171847
150 Sm6288149.9172755
152 Sm6290151.9197324
154 Sm6292153.9222093
151 Eu *6388150.9198502
153 Eu6390152.9212303
152 Gd *6488151.919791
154 Gd6490153.9208656
155 Gd6491154.922622
156 Gd6492155.9221227
157 Gd6493156.9239601
158 Gd6494157.9241039
160 Gd6496159.9270541
159 Tb6594158.9253468
156 Dy6690155.924283
158 Dy6692157.924409
160 Dy6694159.9251975
161 Dy6695160.9269334
162 Dy6696161.9267984
163 Dy6697162.9287312
164 Dy6698163.9291748
165 Ho6798164.9303221
162 Er6894161.928778
164 Er6896163.9292
166 Er6898165.9302931
167 Er6899166.9320482
168 Er68100167.9323702
170 Er68102169.9354643
169 Tm69100168.9342133
168 Yb7098167.933897
170 Yb70100169.9347618
171 Yb70101170.9363258
172 Yb70102171.9363815
173 Yb70103172.9382108
174 Yb70104173.9388621
176 Yb70106175.9425717
175 Lu71104174.9407718
176 Lu *71105175.9426863
174 Hf *72102173.940046
176 Hf72104175.9414086
177 Hf72105176.9432207
178 Hf72106177.9436988
179 Hf72107178.9458161
180 Hf72108179.94655
181 Ta73108180.9479958
180 W *74106179.946704
182 W74108181.9482042
183 W74109182.950223
184 W74110183.9509312
186 W74112185.9543641
185 Re75110184.952955
187 Re *75112186.9557531
184 Os76108183.9524891
186 Os *76110185.9538382
187 Os76111186.9557505
188 Os76112187.9558382
189 Os76113188.9581475
190 Os76114188.9581475
192 Os76116191.9614807
191 Ir77114190.960594
193 Ir77116191.962605
190 Pt *78112189.959932
192 Pt78114191.961038
194 Pt78116193.9626803
195 Pt78117194.9647911
196 Pt78118195.9649515
198 Pt78120197.967893
197 Au79118196.9665687
196 Hg80116195.965833
198 Hg80118197.966769
199 Hg80119198.9682799
200 Hg80120199.968326
201 Hg80121200.9703023
202 Hg80122201.970643
204 Hg80124203.9734939
203 Tl81122202.9723442
205 Tl81124204.9744275
204 Pb82122203.9730436
206 Pb82124205.9744653
207 Pb82125206.9758969
208 Pb82126207.9766521
209 Bi *83126208.9803987
232 Th *90142232.0380553
235 U *92143235.0439299

Склад ядра атома. Розрахунок протонів і нейтронів

Згідно з сучасними уявленнями, атом складається з ядра і розташованих навколо нього електронів. Ядро атома, у свою чергу, складається з менших елементарних частинок ‒ з певної кількості протонів та нейтронів (загальноприйнята назва для яких – нуклони), що пов’язані між собою ядерними силами.

Кількість протонів в ядрі визначає будову електронної оболонки атома. А електронна оболонка визначає фізико-хімічні властивості речовини. Число протонів відповідає порядковому номеру атома в періодичній системі хімічних елементів Менделєєва, іменується також зарядове число, атомний номер, атомне число. Наприклад, число протонів у атома Гелія – 2. У періодичній таблиці він стоїть під номером 2 і позначається як He2 Символом для позначення кількості протонів служить латинська літера Z. При запису формул часто цифра, яка вказує на кількість протонів, розташовується знизу від символу елемента або праворуч, або ліворуч: He2 / 2He.

Кількість нейтронів відповідає певному ізотопу того чи іншого елемента. Ізотопи – це елементи з однаковим атомним номером (однаковою кількістю протонів і електронів), але з різним масовим числом. Масове число – загальна кількість нейтронів і протонів в ядрі атома (позначається латинською буквою А). При запису формул масове число вказується вгорі символу елемента з однієї зі сторін: He 4 2/ 4 2He (Ізотоп Гелія – Гелій – 4)

Таким чином, щоб дізнатися число нейтронів в тому чи іншому ізотопі, слід від загального масового числа відняти число протонів. Наприклад, нам відомо, що в атомі Гелія-4 He 4 2 іститься 4 елементарні частинки, оскільки масове число ізотопу – 4. При цьому нам відомо, що He 4 2 має 2 протони. Віднявши від 4 (загальне масове число) 2 (кількість протонів) отримуємо 2 – кількість нейтронів в ядрі Гелія-4.

ПРОЦЕС РОЗРАХУНКУ КІЛЬКОСТІ ФАНТОМНИХ ЧАСТИНОК ПО В ЯДРІ АТОМА. Як приклад ми не випадково розглянули Гелій-4 (He 4 2), ядро якого складається з двох протонів і двох нейтронів. Оскільки ядро Гелія-4, іменоване альфа-частинкою (α-частинка) володіє найбільшою ефективністю в ядерних реакціях, його часто використовують для експериментів у цьому напрямку. Варто відзначити, що в формулах ядерних реакцій часто замість He 4 2 використовується символ α.

Саме за участю альфа-частинок була проведена Е. Резерфордом перша в офіційній історії фізики реакція ядерного перетворення. В ході реакції α-частинками (He 4 2) «бомбардувалися» ядра ізотопу азоту (N 14 7), внаслідок чого утворився ізотоп оксигена (O 17 8) і один протон (p 1 1)

Ця ядерна реакція виглядає таким чином:

Здійснимо розрахунок кількості фантомних частинок По до і після цього перетворення.

ДЛЯ РОЗРАХУНКУ КІЛЬКОСТІ ФАНТОМНИХ ЧАСТИНОК ПО НЕОБХІДНО:
Крок 1. Порахувати кількість нейтронів і протонів у кожному ядрі:
– кількість протонів зазначено в нижньому показнику;
– кількість нейтронів дізнаємося, віднявши від загального масового числа (верхній показник) кількість протонів (нижній показник).

Крок 2. Порахувати кількість фантомних частинок По в атомному ядрі:
– помножити кількість протонів на кількість фантомних частинок По, що містяться в 1 протоні;
– помножити кількість нейтронів на кількість фантомних частинок По, що містяться в 1 нейтроні;

Крок 3. Скласти кількість фантомних частинок По:
– скласти отриману кількість фантомних частинок По в протонах з отриманою кількістю в нейтронах в ядрах до реакції;
– скласти отриману кількість фантомних частинок По в протонах з отриманою кількістю в нейтронах в ядрах після реакції;
– порівняти кількість фантомних частинок По до реакції з кількістю фантомних частинок По після реакції.

ПРИКЛАД РОЗГОРНУТОГО ОБЧИСЛЕННЯ КІЛЬКОСТІ ФАНТОМНИХ ЧАСТИНОК ПО В ЯДРАХ АТОМІВ.
(Ядерна реакція за участю α-частинки (He 4 2), що проведена Е. Резерфордом у 1919 році)

ДО РЕАКЦІЇ (N 14 7 + He 4 2)
N 14 7

Кількість протонів: 7
Кількість нейтронів: 14-7 = 7
Кількість фантомних частинок По:
в 1 протоні – 12 По, таким чином у 7 протонах: (12 х 7) = 84;
в 1 нейтроні – 33 По, таким чином у 7 нейтронах: (33 х 7) = 231;
Загальна кількість фантомних частинок По в ядрі: 84+231 = 315

He 4 2
Кількість протонів – 2
Кількість нейтронів 4-2 = 2
Кількість фантомних частинок По:
в 1 протоні – 12 По, таким чином у 2 протонах: (12 х 2) = 24
в 1 нейтроні – 33 По, таким чином у 2 нейтронах: (33 х 2) = 66
Загальна кількість фантомних частинок По в ядрі: 24+66 = 90

Разом кількість фантомних частинок По до реакції

N 14 7 + He 4 2
315 + 90 = 405

ПІСЛЯ РЕАКЦІЇ (O 17 8) и один протон (p 1 1):
O 17 8
Кількість протонів: 8
Кількість нейтронів: 17-8 = 9
Кількість фантомних частинок По:
в 1 протоні – 12 По, таким чином у 8 протонах: (12 х 8) = 96
в 1 нейтроні – 33 По, таким чином у 9 нейтронах: (9 х 33) = 297
Загальна кількість фантомних частинок По в ядрі: 96+297 = 393

p 1 1
Кількість протонів: 1
Кількість нейтронів: 1-1=0
Кількість фантомних частинок По:
в 1 протоні – 12 По
Нейтроны отсутствуют.
Загальна кількість фантомних частинок По в ядрі: 12

Разом кількість фантомних частинок По після реакції
(O 17 8 + p 1 1):
393 + 12 = 405

Порівняємо кількість фантомних частинок По до і після реакції:

Кількості фантомних частинок По до і після реакції рівні.

ПРИКЛАД СКОРОЧЕНОЇ ФОРМИ ОБЧИСЛЕННЯ КІЛЬКОСТІ ФАНТОМНИХ ЧАСТИНОК ПО В ЯДЕРНІЙ РЕАКЦІЇ

Тут і далі розрахунки кількості фантомних частинок По приведені в скороченій формі, в якій відображена загальна кількість фантомних частинок По в кожному ядрі, а також їхня сума до і після реакції.

Відомою ядерної реакцією є реакція взаємодії α-частинок з ізотопом берилію, при якій вперше був виявлений нейтрон, який виявив себе як самостійна частинка в результаті ядерного перетворення. Ця реакція була здійснена в 1932 році англійським фізиком Джеймсом Чедвіком. Формула реакції:

213 + 90 → 270 + 33 – кількість фантомних частинок По в кожному з ядер

303 = 303 – загальна сума фантомних частинок По до і після реакції

Кількості фантомних частинок По до і після реакції рівні.

Зміст

  • СПОКОНВІЧНА ФІЗИКА АЛЛАТРА
  • Історія
  • Про доповідь
  • Атоми
  • Про ефір
  • Елементарні частинки
  • Людське сприйняття
  • Про нематеріальне начало
  • Визначення СПОКОНВІЧНОЇ ФІЗИКИ АЛЛАТРА
  • Езоосмічна решітка
  • Езоосмічна комірка
  • Езоосмічна мембрана
  • Септонне поле
  • Реальна (стаціонарна) частинка По
  • Фантомна частинка По
  • Основні відмінності реальнихі фантомних частинок По
  • Eзоосмос
  • Процес Езоосмосу
  • Передача і розподіл енергії та інформації
  • Вільна енергія
  • Асоціативні приклади процесу езоосмоса, передачі і розподілу енергії та інформації
  • Структура елементарних частинок
  • Аллат
  • Фотон
  • Нейтрино
  • Eлектрон
  • Перевірка відомих формул і реакцій
  • Склад ядра атома. Розрахунок протонів і нейтронів
  • Форми запису ядерних реакцій
  • Формули реакцій, що лежать в основі керованого термоядерного синтезу
  • Формули реакцій протон-протонного циклу (pp-цикл)
  • Формули реакцій вуглецевого циклу (CN-цикл)
  • Формули фотоядерних реакцій
  • Формули ядерних реакцій за участю нейтронів
  • Реакції за участю α–частинок
  • ЗАКІНЧЕННЯ