Седьмой класс → Структура атома ↓
Атомный номер и массовое число
Атомы являются основными строительными блоками материи. Для того чтобы действительно понять природу атомов, необходимо знать о двух фундаментальных концепциях: атомный номер и массовое число. Эти концепции помогают нам описать свойства атома и отличить один тип атома от другого.
Что такое атом?
Прежде чем углубляться в понятия атомного номера и массового числа, давайте кратко обсудим, что такое атом. Атом - это самая маленькая единица обычной материи, составляющая химический элемент. Каждый твердый, жидкий, газообразный и плазменный материал состоит из атомов. В центре атома находится ядро, состоящее из протонов и нейтронов. Электроны вращаются вокруг этого ядра в областях, называемых электронными оболочками.
Визуальный пример атома:
,
|N|N = нейтрон
,
|P| P = протон
,
|e| / |e|
,
,
E = электрон
Атомный номер
Атомный номер атома является важной концепцией в химии. Он обозначается буквой Z и указывает количество протонов в ядре атома. Поскольку каждый элемент имеет определенное количество протонов, атомный номер уникально идентифицирует элемент.
Например, если рассмотреть элемент водород, его атомный номер равен 1, что означает, что у него 1 протон. Атомный номер гелия - 2, что означает наличие 2 протонов.
Примеры атомных номеров:
- Водород:
Z = 1(1 протон) - Гелий:
Z = 2(2 протона) - Литий:
Z = 3(3 протона) - Углерод:
Z = 6(6 протонов)
Визуальное представление атомного номера:
Атомный номер (Z) = количество протонов
Элемент | Атомный номер (Z) | Протоны
,
Водород| 1 | 1
Гелий | 2 | 2
Литий | 3 | 3
Углерод | 6 | 6
Массовое число
Массовое число — это еще одна важная концепция. Оно обозначается буквой A и является суммой количества протонов и нейтронов в ядре. Массовое число дает нам представление о массе атома, так как большая часть массы атома сосредоточена в его ядре.
Например, рассмотрим углерод, у которого 6 протонов и обычно 6 нейтронов. Следовательно, его массовое число будет:
Углерод: A = 6 (протонов) + 6 (нейтронов) = 12
Примеры массовых чисел:
- Водород:
A = 1 + 0 = 1 - Гелий:
A = 2 + 2 = 4 - Углерод:
A = 6 + 6 = 12 - Кислород:
A = 8 + 8 = 16
Визуальное представление массовых чисел:
Массовое число (A) = Количество протонов + Количество нейтронов
элемент Протон Нейтрон массовое число (A)
,
Водород | 1 | 0 | 1
Гелий | 2 | 2 | 4
Углерод | 6 | 6 | 12
Кислород | 8 | 8 | 16
Разница между атомным номером и массовым числом
Чтобы лучше понять эти концепции, давайте разъясним различия и сходства между атомным номером и массовым числом:
- Атомный номер (Z): Он относится к количеству протонов в ядре атома. Атомный номер определяет личность элемента и его положение в периодической таблице.
- Массовое число (A): Это сумма протонов и нейтронов в ядре. Массовое число помогает оценить массу атома.
- Вычисление:
- Нет необходимости вычислять атомный номер, поскольку это просто количество протонов.
- Массовое число вычисляется как сумма протонов и нейтронов в ядре:
A = Количество протонов (Z) + Количество нейтронов
Изотопы
Понимание изотопов является важной частью атомного номера и массового числа. Изотопы - это атомы одного и того же элемента, которые имеют одинаковое атомное число, но разные массовые числа из-за различного количества нейтронов.
Например, у углерода есть два стабильных изотопа:
- Углерод-12: У него 6 протонов и 6 нейтронов, поэтому массовое число равно 12.
- Углерод-13: У него 6 протонов, но 7 нейтронов, поэтому массовое число равно 13.
Изотопы углерода
Протон: | Нейтрон: | Массовое число (A):
,
углерод-12| 6 | 6 12
углерод-13| 6| 7 13
Изотопы имеют почти одинаковые химические свойства, поскольку они имеют одинаковое количество протонов и электронов.
Заключительные мысли
Понимание концепций атомного номера и массового числа является основой для понимания химии и атомной структуры. Атомный номер дает информацию о идентичности элемента, в то время как массовое число может рассказать нам о его массе и изотопной природе.
По мере вашего продвижения в химии эти концепции будут важны при изучении поведения атомов во время химических реакций и взаимодействий. Они также формируют основу для понимания богатого разнообразия элементов в периодической таблице.
Комментарии