Теория:
Число нейтронов в атоме
Мы знаем, что масса атома определяется массой ядра. Ядро состоит из протонов и нейтронов, относительные массы которых равны \(1\). Масса ядра равна сумме масс протонов и нейтронов. Число протонов определяем по порядковому номеру элемента. Значит, число нейтронов в ядре можно найти, если от относительной атомной массы отнять порядковый номер.
Пример:
фтор — элемент № \(9\). Его относительная атомная масса равна \(19\).
В ядре атома фтора — \(9\) протонов и \(19\) \(–\) \(9\) \(=\) \(10\) нейтронов.
Рубидий — элемент № \(37\). Его относительная атомная масса равна \(85\).
В ядре атома рубидия — \(37\) протонов и \(85\) \(–\) \(37\) \(=\) \(48\) нейтронов.
Нуклиды
Вид атомов с определённым числом протонов и нейтронов в ядре называется нуклидом.
Нуклид обозначается следующим образом: внизу слева записывается число протонов \(Z\) (порядковый номер), вверху слева указывается массовое число \(A\) (сумма чисел протонов и нейтронов) — , например: , .
Для обозначения нуклидов используют и другие способы записи:
углерод — \(12\), — \(12\), ;
селен — \(79\), — \(79\), .
Изотопы
Атомы одного и того же химического элемента могут иметь разные массы. Существуют атомы водорода с массами \(1\), \(2\) и \(3\), атомы хлора с массами \(35\) и \(37\) и т. д.
Разновидности атомов одного химического элемента, имеющие разные атомные массы, называют изотопами.
С учётом знаний о строении ядра это определение можно сформулировать по-другому.
Изотопы — разновидности атомов с одинаковым числом протонов в ядре (зарядом ядра), но разным числом нейтронов.
Значит, изотопы отличаются только числом нейтронов.
Рис. \(1\). Изотопы водорода
Протоны определяют свойства атома, то есть придают ему индивидуальность. А нейтроны не влияют на свойства атома, а отражаются на его массе. Поэтому все изотопы одного и того же элемента химически неотличимы.
Химический элемент — это вид атомов с определённым зарядом ядра.
Относительная атомная масса элемента
Большинство химических элементов существуют в виде смеси изотопов. Приведённая в Периодической таблице относительная атомная масса элемента — это средняя величина атомных масс всех его изотопов.
Пример:
определим относительную атомную массу хлора. \(25\) % его атомов — это атомы с массой \(37\), а \(75\) % — с массой \(35\). Найдём среднее значение:
= 35,5.
Источники:
Рис. 1. Изотопы водорода © ЯКласс