عدد جرمی یک هسته اتم چقدر است؟ عدد جرمی از نظر عددی برابر با مجموع نوترون ها و پروتون های هسته است. با حرف A مشخص می شود. مفهوم "عدد جرمی" به دلیل این واقعیت است که جرم هسته به دلیل تعداد ذرات هسته ای است. جرم هسته و تعداد ذرات چه ارتباطی با هم دارند؟ بیایید دریابیم.
ساختار اتم
هر اتمی از یک هسته و الکترون تشکیل شده است. به جز اتم هیدروژن، زیرا فقط یک الکترون دارد. هسته بار مثبت دارد. بار منفی توسط الکترون ها حمل می شود. بار هر الکترون 1- در نظر گرفته می شود. اتم به طور کلی از نظر الکتریکی خنثی است، یعنی بار ندارد. این بدان معناست که تعداد ذرات حامل بار منفی، یعنی الکترون، برابر با بار مثبت هسته است. به عنوان مثال، در یک اتم اکسیژن، بار هسته ای +8 و الکترون ها 8 است، در یک اتم کلسیم، بار هسته ای 20+، الکترون ها 20 است.
ساختار هسته
هسته از دو نوع ذره تشکیل شده است - پروتون و نوترون. پروتون ها دارای بار مثبت هستند، نوترون ها بار ندارند. بنابراین، پروتون ها به هسته بار می دهند. بار هر پروتون 1+ در نظر گرفته می شود. یعنی چند پروتونموجود در هسته، چنین بار تمام هسته خواهد بود. به عنوان مثال، 6 پروتون در هسته کربن وجود دارد، بار هسته ای +6 است.
در سیستم تناوبی عناصر مندلیف، همه عناصر به ترتیب افزایش بار هسته ای مرتب شده اند. هیدروژن دارای بار هسته ای +1 است، در ابتدا قرار دارد. هلیوم +2 دارد، در جدول دوم است. لیتیوم +3 دارد، سومین و غیره است. یعنی بار هسته با عدد ترتیبی (اتمی) عنصر در جدول مطابقت دارد.
به طور کلی، هر اتمی از نظر الکتریکی خنثی است. این بدان معناست که تعداد الکترون ها برابر با بار هسته است، یعنی تعداد پروتون ها. و از آنجایی که تعداد پروتون ها عدد اتمی یک عنصر را تعیین می کند، با دانستن این عدد اتمی، تعداد الکترون ها، تعداد پروتون ها و بار هسته ای را می دانیم.
جرم یک اتم
جرم یک اتم (M) با جرم اجزای تشکیل دهنده آن، یعنی الکترون ها و هسته تعیین می شود. الکترون ها در مقایسه با هسته بسیار سبک هستند و تقریباً هیچ سهمی در جرم کل اتم ندارند. یعنی جرم یک اتم با جرم هسته تعیین می شود. عدد جرمی چیست؟ جرم هسته با تعداد ذرات تشکیل دهنده آن - پروتون ها و نوترون ها - تعیین می شود. بنابراین، عدد جرمی جرم هسته است که نه در واحد جرم (گرم)، بلکه به تعداد ذرات بیان می شود. البته جرم مطلق هسته ها (m) که بر حسب گرم بیان می شود مشخص است. اما اینها اعداد بسیار کمی هستند که در توان های منفی بیان می شوند. برای مثال، جرم یک اتم کربن m(C)=1.99 ∙ 10-23 گرم است. استفاده از چنین اعدادی ناخوشایند است. و اگر نیازی به مقادیر جرم مطلق نیست، فقط باید مقایسه کنیدجرم عناصر یا ذرات، سپس از جرم نسبی اتم ها (Ar) که در amu بیان می شود استفاده کنید. جرم نسبی یک اتم در جدول تناوبی نشان داده شده است، به عنوان مثال، نیتروژن دارای 14.007 است. جرم نسبی یک اتم، گرد شده به یک عدد صحیح، عدد جرمی هسته عنصر (A) است. اعداد انبوه به گونه ای هستند که استفاده از آنها راحت است - آنها همیشه اعداد صحیح هستند: 1، 2، 3 و غیره. به عنوان مثال، نیتروژن دارای 14، کربن دارای 12 است. آنها با اندیس بالا سمت چپ نوشته می شوند، به عنوان مثال، 14N یا 12C.
چه زمانی باید عدد جرمی را بدانید؟
با دانستن عدد جرمی (A) و عدد اتمی یک عنصر در سیستم تناوبی (Z)، می توانید تعداد نوترون ها را تعیین کنید. برای انجام این کار، پروتون ها را از عدد جرمی کم کنید.
با دانستن عدد جرمی، می توانید جرم هسته یا کل اتم را محاسبه کنید. از آنجایی که جرم هسته با جرم ذرات تشکیل دهنده ترکیب آن تعیین می شود، برابر است با حاصل ضرب تعداد این ذرات و جرم این ذرات، یعنی حاصل ضرب جرم نوترون. و عدد جرمی جرم یک نوترون برابر با جرم یک پروتون است، به طور کلی آنها را با جرم یک نوکلئون (ذره هسته ای) نشان می دهند.
M=A∙mN
برای مثال، بیایید جرم یک اتم آلومینیوم را محاسبه کنیم. همانطور که از سیستم تناوبی عناصر مندلیف پیداست جرم اتمی نسبی آلومینیوم 26.992 است.با گرد کردن عدد جرمی هسته آلومینیوم 27 بدست می آید.یعنی هسته آن از 27 ذره تشکیل شده است. جرم یک ذره مقدار ثابتی برابر با 1.67 ∙ 10-24 گرم است. سپس، جرم هسته آلومینیومی است: 27 ∙ 1.67 ∙ 10-24 r=4, 5 ∙ 10-23 r.
تعداد جرمی هسته‌های عناصری که باید هنگام جمع‌آوری واکنش‌های واپاشی رادیواکتیو یا واکنش‌های هسته‌ای بدانید چقدر است. به عنوان مثال، شکافت هسته اورانیوم 235U، با گرفتن یک نوترون 1n، هسته های باریم 141 تولید می کند. Ba و کریپتون 92Kr، و همچنین سه نوترون آزاد 1n. هنگام جمع آوری چنین واکنش هایی، از قانون استفاده می شود: مجموع اعداد جرمی در سمت راست و چپ معادله تغییر نمی کند. 235+1=92+141+3.
