Mekkora az atommag tömegszáma? A tömegszám számszerűen megegyezik az atommag neutronjainak és protonjainak összegével. A betűvel jelöljük. A "tömegszám" fogalma annak a ténynek köszönhető, hogy az atommag tömege a nukleáris részecskék számának köszönhető. Hogyan függ össze az atommag tömege és a részecskék száma? Nézzük meg.
Az atom szerkezete
Bármely atom atommagból és elektronokból áll. Kivéve a hidrogénatomot, mivel csak egy elektronja van. Az atommag pozitív töltésű. A negatív töltést az elektronok hordozzák. Minden elektron töltése -1. Az atom összességében elektromosan semleges, vagyis nincs töltése. Ez azt jelenti, hogy a negatív töltést hordozó részecskék, azaz az elektronok száma megegyezik az atommag pozitív töltésével. Például egy oxigénatomban a nukleáris töltés +8 és az elektronok száma 8, egy kalcium atomban a nukleáris töltés +20, az elektronok 20.
A mag felépítése
Az atommag kétféle részecskéből áll – protonokból és neutronokból. A protonok pozitív töltésűek, a neutronoknak nincs töltésük. Így a protonok töltést adnak az atommagnak. Minden proton töltését +1-nek vesszük. Vagyis hány protonaz atommagban található, ilyen lesz az egész mag töltése. Például a szénmagban 6 proton van, a mag töltése +6.
Mengyelejev periodikus elemrendszerében minden elem a nukleáris töltés növekedésének sorrendjében van elrendezve. A hidrogén nukleáris töltése +1, első helyen található; a hélium +2, ez a második a táblázatban; a lítiumnak +3 van, ez a harmadik és így tovább. Azaz az atommag töltése megfelel a táblázatban szereplő elem rendszámának (atomszámának).
Általában minden atom elektromosan semleges. Ez azt jelenti, hogy az elektronok száma megegyezik az atommag töltésével, vagyis a protonok számával. És mivel a protonok száma határozza meg egy elem rendszámát, ennek ismeretében ismerjük az elektronok számát, a protonok számát és a magtöltést.
Egy atom tömege
Egy atom tömegét (M) az alkotórészeinek, azaz az elektronok és az atommag tömege határozza meg. Az elektronok nagyon könnyűek az atommaghoz képest, és szinte semmivel sem járulnak hozzá az egész atom tömegéhez. Vagyis az atom tömegét az atommag tömege határozza meg. Mi az a tömegszám? Az atommag tömegét az összetételét alkotó részecskék - protonok és neutronok - száma határozza meg. Így a tömegszám az atommag tömege, amelyet nem tömegegységben (grammban), hanem a részecskék számában fejezünk ki. Természetesen az atommagok abszolút tömege (m) grammban kifejezve ismert. De ezek nagyon kis számok negatív hatványokban kifejezve. Például egy szénatom tömege m(C)=1,99 ∙ 10-23 g. Az ilyen számok használata kényelmetlen. És ha nincs szükség abszolút tömegértékekre, hanem csak összehasonlítani kellelemek vagy részecskék tömegét, majd használja az atomok relatív tömegét (Ar), amu-ban kifejezve. Egy atom relatív tömegét a periódusos rendszer jelzi, például a nitrogén 14,007. Az atom relatív tömege egész számra kerekítve az elem magjának tömegszáma (A). A tömegszámok olyanok, hogy kényelmesen használhatók – mindig egész számok: 1, 2, 3 stb. Például a nitrogénben 14, a szénben 12. A bal felső indexszel vannak írva, például 14N vagy 12C.
Mikor kell tudni a tömegszámot?
A periodikus rendszer elemeinek tömegszámának (A) és rendszámának (Z) ismeretében meghatározhatja a neutronok számát. Ehhez vonja ki a protonokat a tömegszámból.
A tömegszám ismeretében kiszámíthatja az atommag vagy az egész atom tömegét. Mivel az atommag tömegét az összetételét alkotó részecskék tömege határozza meg, ez egyenlő e részecskék számának és a részecskék tömegének szorzatával, azaz a neutron tömegének szorzatával. és a tömegszám. A neutron tömege megegyezik a proton tömegével, általában egy nukleon (nukleáris részecske) tömegeként jelöljük.
M=A∙mN
Például számítsuk ki egy alumíniumatom tömegét. Mengyelejev elemeinek periodikus rendszeréből látható, hogy az alumínium relatív atomtömege 26,992. Kerekítéssel megkapjuk az alumínium atommag tömegszámát 27. Vagyis a magja 27 részecskéből áll. Egy részecske tömege állandó érték: 1,67 ∙ 10-24 g. Ekkor az alumíniummag tömege: 27 ∙ 1,67 ∙ 10-24 r=4, 5 ∙ 10-23 r.
Mekkora az elemek magjainak tömegszáma, amelyet tudnia kell a radioaktív bomlási reakciók vagy magreakciók összeállításakor. Például egy uránmag hasadása 235U, befogva egy neutront 1n, báriummagokat termel 141 Ba és kripton 92Kr, valamint három szabad neutron 1n. Az ilyen reakciók összeállításakor a szabályt alkalmazzuk: az egyenlet jobb és bal oldalán lévő tömegszámok összege nem változik. 235+1=92+141+3.
