Quin és el nombre de massa d'un nucli atòmic? El nombre de massa és numèricament igual a la suma de neutrons i protons del nucli. Es denota amb la lletra A. El concepte de "número de massa" va aparèixer pel fet que la massa del nucli es deu al nombre de partícules nuclears. Com es relacionen la massa del nucli i el nombre de partícules? Anem a descobrir-ho.
L'estructura de l'àtom
Qualsevol àtom està format per un nucli i electrons. Excepte l'àtom d'hidrogen, ja que només té un electró. El nucli està carregat positivament. La càrrega negativa és transportada pels electrons. La càrrega de cada electró es pren com -1. L'àtom en el seu conjunt és elèctricament neutre, és a dir, no té càrrega. Això vol dir que el nombre de partícules que porten una càrrega negativa, és a dir, electrons, és igual a la càrrega positiva del nucli. Per exemple, en un àtom d'oxigen, la càrrega nuclear és +8 i els electrons són 8, en un àtom de calci, la càrrega nuclear és +20, els electrons són 20.
Estructura del nucli
El nucli està format per dos tipus de partícules: protons i neutrons. Els protons estan carregats positivament, els neutrons no tenen càrrega. Així, els protons donen càrrega al nucli. La càrrega de cada protó es pren com a +1. És a dir, quants protonscontinguda al nucli, tal serà la càrrega de tot el nucli. Per exemple, hi ha 6 protons al nucli de carboni, la càrrega nuclear és +6.
En el sistema periòdic d'elements de Mendeleiev, tots els elements estan disposats en ordre creixent de càrrega nuclear. L'hidrogen té una càrrega nuclear de +1, es localitza primer; l'heli té +2, és el segon a la taula; el liti té +3, és el tercer i així successivament. És a dir, la càrrega del nucli correspon al nombre ordinal (atòmic) de l'element de la taula.
En general, qualsevol àtom és elèctricament neutre. Això vol dir que el nombre d'electrons és igual a la càrrega del nucli, és a dir, el nombre de protons. I com que el nombre de protons determina el nombre atòmic d'un element, coneixent aquest nombre atòmic, coneixem així el nombre d'electrons, el nombre de protons i la càrrega nuclear.
La massa d'un àtom
La massa d'un àtom (M) ve determinada per la massa de les seves parts constituents, és a dir, els electrons i el nucli. Els electrons són molt lleugers en comparació amb el nucli i gairebé no aporten res a la massa de l'àtom sencer. És a dir, la massa d'un àtom ve determinada per la massa del nucli. Què és un nombre de massa? La massa del nucli ve determinada pel nombre de partícules que componen la seva composició: protons i neutrons. Així, el nombre de massa és la massa del nucli, expressada no en unitats de massa (grams), sinó en nombre de partícules. Per descomptat, es coneix la massa absoluta dels nuclis (m), expressada en grams. Però aquests són nombres molt petits expressats en potències negatives. Per exemple, la massa d'un àtom de carboni és m(C)=1,99 ∙ 10-23 g. Utilitzar aquests nombres és inconvenient. I si no calen valors de massa absoluts, només cal compararmasses d'elements o partícules, després utilitzeu les masses relatives dels àtoms (Ar), expressades en amu. La massa relativa d'un àtom s'indica a la taula periòdica, per exemple, el nitrogen té 14 007. La massa relativa d'un àtom, arrodonida a un nombre enter, és el nombre de massa del nucli de l'element (A). Els nombres en massa són tals que són còmodes d'utilitzar: sempre són nombres enters: 1, 2, 3, etc. Per exemple, el nitrogen té 14, el carboni en té 12. S'escriuen amb l'índex superior esquerre, per exemple, 14N o 12C.
Quan necessites saber el nombre de massa?
Coneixent el nombre de massa (A) i el nombre atòmic d'un element del sistema periòdic (Z), podeu determinar el nombre de neutrons. Per fer-ho, resteu protons del nombre de massa.
Coneixent el nombre de massa, pots calcular la massa del nucli o de l'àtom sencer. Com que la massa del nucli ve determinada per la massa de les partícules que formen la seva composició, és igual al producte del nombre d'aquestes partícules per la massa d'aquestes partícules, és a dir, el producte de la massa del neutró. i el nombre de massa. La massa d'un neutró és igual a la massa d'un protó, en general es denoten com la massa d'un nucleó (partícula nuclear).
M=A∙mN
Per exemple, calculem la massa d'un àtom d'alumini. Com es pot veure en el sistema periòdic d'elements de Mendeleiev, la massa atòmica relativa de l'alumini és 26.992. Arrodonint, obtenim el nombre de massa del nucli d'alumini 27. És a dir, el seu nucli està format per 27 partícules. La massa d'una partícula és un valor constant igual a 1,67 ∙ 10-24 g. Aleshores, la massa del nucli d'alumini és: 27 ∙ 1,67 ∙ 10-24 r=4, 5 ∙ 10-23 r.
Quin és el nombre massiu de nuclis d'elements que necessiteu saber quan compileu reaccions de desintegració radioactiva o reaccions nuclears. Per exemple, la fissió d'un nucli d'urani 235U, capturant un neutró 1n, produeix nuclis de bari 141 Ba i krypton 92Kr, així com tres neutrons lliures 1n. En compilar aquestes reaccions, s'utilitza la regla: la suma dels nombres de massa dels costats dret i esquerre de l'equació no canvia. 235+1=92+141+3.
