Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.17: Масове число

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19003

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Аналітична шкала використовується для визначення маси хімічної речовини
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: Користувач:Ebultoof/Вікіпедія; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Analytical_Balance.JPG(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    Як можна визначити масу хімічної речовини?

    Часто школяреві потрібно зважити хімічну речовину для експерименту. Якщо він або вона використовує годинникове скло (невеликий круглий шматок, який буде тримати тверду хімічну речовину), вага годинника скла повинна бути визначена в першу чергу. Потім до скла додається тверда речовина і вимірюється вага скла плюс тверде тіло. Показання балансу буде загальною кількістю скла плюс хімічна речовина.

    Історія визначення атомної ваги

    В рамках своїх досліджень атомів Джон Далтон визначив ряд атомних ваг елементів на початку 1800-х років. Атомні ваги були основою для таблиці Менделєєва, яку розробив Менделєєв. Спочатку всі атомні ваги базувалися на порівнянні з воднем, який має атомну вагу одного. Після відкриття протона вчені припустили, що вага атома по суті є вагою протонів - електрони, як відомо, майже нічого не сприяють атомній вазі елемента.

    Цей підхід працював, поки ми не навчилися визначати кількість протонів в елементі. Потім ми побачили, що атомна вага елемента часто була вдвічі більшою кількістю протонів (або більше). Відкриття нейтрона забезпечило відсутню частину картинки. Зараз відомо, що атомна маса є сумою протонів і нейтронів в ядрі.

    Масове число

    Резерфорд показав, що переважна більшість маси атома зосереджена в його ядрі, яке складається з протонів і нейтронів. Масове число визначається як загальна кількість протонів і нейтронів в атомі. Його можна обчислити, склавши разом кількість нейтронів і кількість протонів (атомний номер).

    Масовий номер = атомний номер + кількість нейтронів

    Розглянемо таблицю\(\PageIndex{1}\) нижче, яка показує дані з перших шести елементів таблиці Менделєєва.

    Ім'я Символ протони Нейтрони Електрони Атомний номер Масове число
    Таблиця\(\PageIndex{1}\): Атоми перших шести елементів
    Водень \(\ce{H}\) 1 0 1 1 1
    Гелій \(\ce{He}\) 2 2 2 2 4
    Літієві \(\ce{Li}\) 3 4 3 3 7
    Берилій \(\ce{Be}\) 4 5 4 4 9
    Бор \(\ce{B}\) 5 6 5 5 11
    Вуглець \(\ce{C}\) 6 6 6 6 12

    Розглянемо елемент гелій. Його атомний номер дорівнює 2, тому в ядрі він має два протони. Його ядро також містить два нейтрони. Так як\(2 + 2 = 4\), ми знаємо, що масове число атома гелію дорівнює 4. Нарешті, атом гелію також містить два електрони, оскільки кількість електронів повинна дорівнювати кількості протонів. Цей приклад може привести вас до думки, що атоми мають однакову кількість протонів і нейтронів, але подальше вивчення таблиці вище покаже, що це не так. Літій, наприклад, має три протони і чотири нейтрони, залишаючи його з числом маси 7.

    Знання числа маси і атомного номера атома дозволяє визначити кількість нейтронів, присутніх в цьому атомі шляхом віднімання.

    \[\text{Number of neutrons} = \text{mass number} - \text{atomic number}\nonumber \]

    Приклад\(\PageIndex{1}\)

    Атоми елемента хрому\(\left( \ce{Cr} \right)\) мають атомний номер 24 і масове число 52. Скільки нейтронів в ядрі атома хрому?

    Рішення

    Щоб визначити це, ви віднімаєте атомний номер з числа маси, як показано вище:

    \[52 - 24 = 28 \: \text{neutrons in a chromium atom}\nonumber \]

    Склад будь-якого атома можна проілюструвати стенографічним позначенням з використанням атомного номера і числа маси. Обидва написані перед хімічним символом, з масовим числом, записаним у вигляді верхнього індексу, а атомний номер записується як індекс. Розглянутий вище атом хрому буде записаний як:

    \[\ce{^{52}_{24}Cr}\nonumber \]

    Ще один спосіб позначення конкретного атома - написати після назви масове число атома, розділене дефісом. Вищевказаний атом буде записаний як хром-52.

    Резюме

    • Масове число визначається як загальна кількість протонів і нейтронів в атомі.
    • Масове число = кількість нейтронів + атомний номер.

    Рецензія

    1. Хто першим визначив атомні ваги для елементів?
    2. На чому грунтувалися оригінальні атомні ваги?
    3. Чому розрахунки, засновані на числах протонів, були недійсними для визначення атомних ваг?
    4. Атом олова має атомний номер 50 і масове число 118. Скільки нейтронів присутній в цьому атомі?
    5. Яке масове число атома кобальту, який має 27 протонів і 30 нейтронів?