Որքա՞ն է ատոմային միջուկի զանգվածային թիվը

2024 Հեղինակ: Angel Austin | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-02 17:49

Որքա՞ն է ատոմային միջուկի զանգվածային թիվը: Զանգվածային թիվը թվայինորեն հավասար է միջուկի նեյտրոնների և պրոտոնների գումարին։ Այն նշվում է A տառով: «Զանգվածային թիվ» հասկացությունն առաջացել է այն պատճառով, որ միջուկի զանգվածը պայմանավորված է միջուկային մասնիկների քանակով: Ինչպե՞ս են կապված միջուկի զանգվածը և մասնիկների քանակը: Եկեք պարզենք։

Ատոմի կառուցվածքը

Ցանկացած ատոմ բաղկացած է միջուկից և էլեկտրոններից: Բացառությամբ ջրածնի ատոմի, քանի որ այն ունի միայն մեկ էլեկտրոն: Միջուկը դրական լիցքավորված է։ Բացասական լիցքը կրում են էլեկտրոնները։ Յուրաքանչյուր էլեկտրոնի լիցքը վերցվում է -1: Ատոմը որպես ամբողջություն էլեկտրականորեն չեզոք է, այսինքն՝ չունի լիցք։ Սա նշանակում է, որ բացասական լիցք կրող մասնիկների թիվը, այսինքն՝ էլեկտրոնները, հավասար են միջուկի դրական լիցքին։ Օրինակ՝ թթվածնի ատոմում միջուկային լիցքը +8 է, իսկ էլեկտրոնները՝ 8, կալցիումի ատոմում միջուկային լիցքը +20 է, էլեկտրոնները՝ 20։

Միջուկի կառուցվածքը

Միջուկը բաղկացած է երկու տեսակի մասնիկներից՝ պրոտոններից և նեյտրոններից: Պրոտոնները դրական լիցքավորված են, նեյտրոնները լիցք չունեն։ Այսպիսով, պրոտոնները լիցք են տալիս միջուկին։ Յուրաքանչյուր պրոտոնի լիցքը վերցվում է +1: Այսինքն՝ քանի պրոտոնպարունակվող միջուկում, այդպիսին կլինի ամբողջ միջուկի լիցքը: Օրինակ՝ ածխածնի միջուկում կա 6 պրոտոն, միջուկային լիցքը +6 է։

Մենդելեևի տարրերի պարբերական համակարգում բոլոր տարրերը դասավորված են միջուկային լիցքի ավելացման կարգով։ Ջրածինը միջուկային լիցք ունի +1, այն գտնվում է առաջինը; հելիումն ունի +2, այն երկրորդն է աղյուսակում; լիթիումը +3 ունի, երրորդն է և այլն։ Այսինքն՝ միջուկի լիցքը համապատասխանում է աղյուսակի տարրի հերթական (ատոմային) թվին։

Ընդհանուր առմամբ, ցանկացած ատոմ էլեկտրականորեն չեզոք է: Սա նշանակում է, որ էլեկտրոնների թիվը հավասար է միջուկի լիցքին, այսինքն՝ պրոտոնների թվին։ Եվ քանի որ պրոտոնների թիվը որոշում է տարրի ատոմային թիվը, իմանալով այս ատոմային թիվը, մենք այսպիսով գիտենք էլեկտրոնների թիվը, պրոտոնների թիվը և միջուկային լիցքը:

Ատոմի զանգված

Ատոմի զանգվածը (M) որոշվում է նրա բաղկացուցիչ մասերի, այսինքն՝ էլեկտրոնների և միջուկի զանգվածով։ Էլեկտրոնները շատ թեթև են միջուկի համեմատ և գրեթե ոչինչ չեն նպաստում ամբողջ ատոմի զանգվածին: Այսինքն՝ ատոմի զանգվածը որոշվում է միջուկի զանգվածով։ Ի՞նչ է զանգվածային թիվը: Միջուկի զանգվածը որոշվում է նրա բաղադրությունը կազմող մասնիկների՝ պրոտոնների և նեյտրոնների քանակով։ Այսպիսով, զանգվածային թիվը միջուկի զանգվածն է՝ արտահայտված ոչ թե զանգվածի միավորներով (գրամներով), այլ մասնիկների քանակով։ Իհարկե, հայտնի է միջուկների բացարձակ զանգվածը (m), արտահայտված գրամներով։ Բայց դրանք շատ փոքր թվեր են՝ արտահայտված բացասական ուժերով։ Օրինակ՝ ածխածնի ատոմի զանգվածը m_(C)=1,99 ∙ 10^-23 գ է: Նման թվեր օգտագործելն անհարմար է: Իսկ եթե բացարձակ զանգվածային արժեքների կարիք չկա, այլ պարզապես պետք է համեմատելտարրերի կամ մասնիկների զանգվածները, այնուհետև օգտագործեք ատոմների հարաբերական զանգվածները (A_r), արտահայտված amu-ով: Պարբերական աղյուսակում նշված է ատոմի հարաբերական զանգվածը, օրինակ՝ ազոտը ունի 14,007, ատոմի հարաբերական զանգվածը՝ կլորացված ամբողջ թվով, տարրի միջուկի զանգվածային թիվն է (A): Զանգվածային թվերն այնպիսին են, որ հարմար են օգտագործելու համար՝ դրանք միշտ ամբողջ թվեր են՝ 1, 2, 3 և այլն։ Օրինակ՝ ազոտն ունի 14, ածխածինը 12։ Դրանք գրված են վերևի ձախ ցուցիչով, օրինակ՝ ¹⁴N կամ ^12C։

Ե՞րբ է պետք իմանալ զանգվածային թիվը:

Իմանալով պարբերական համակարգի (Z) զանգվածային թիվը (A) և տարրի ատոմային թիվը՝ կարող եք որոշել նեյտրոնների թիվը։ Դա անելու համար զանգվածային թվից հանեք պրոտոնները։

Իմանալով զանգվածային թիվը՝ կարող եք հաշվարկել միջուկի կամ ամբողջ ատոմի զանգվածը։ Քանի որ միջուկի զանգվածը որոշվում է դրա բաղադրությունը կազմող մասնիկների զանգվածով, այն հավասար է այս մասնիկների քանակի և այդ մասնիկների զանգվածի արտադրյալին, այսինքն՝ նեյտրոնի զանգվածի արտադրյալին։ և զանգվածային թիվը։ Նեյտրոնի զանգվածը հավասար է պրոտոնի զանգվածին, ընդհանուր առմամբ դրանք նշվում են որպես նուկլեոնի (միջուկային մասնիկի) զանգված։

M=A∙m_N

Օրինակ, եկեք հաշվարկենք ալյումինի ատոմի զանգվածը։ Ինչպես երևում է Մենդելեևի տարրերի պարբերական համակարգից, ալյումինի հարաբերական ատոմային զանգվածը 26,992 է։Կլորացնելով՝ ստանում ենք ալյումինի միջուկի զանգվածային թիվը՝ 27։ Այսինքն՝ նրա միջուկը բաղկացած է 27 մասնիկից։ Մեկ մասնիկի զանգվածը հաստատուն արժեք է, որը հավասար է 1,67 ∙ 10^-24 գ:Այնուհետև ալյումինի միջուկի զանգվածը՝ 27 ∙ 1,67 ∙ 10^{-24 r=4, 5 ∙ 10}-23 ^r.

Որքա՞ն է տարրերի միջուկների զանգվածային թիվը, որոնք դուք պետք է իմանաք ռադիոակտիվ քայքայման ռեակցիաները կամ միջուկային ռեակցիաները կազմելիս: Օրինակ, ուրանի միջուկի տրոհումը ²³⁵U, բռնելով մեկ նեյտրոն ¹n, առաջացնում է բարիումի միջուկներ ¹⁴¹n Ba և կրիպտոն ⁹²Kr, ինչպես նաև երեք ազատ նեյտրոններ ^{1n. Նման ռեակցիաներ կազմելիս կիրառվում է կանոնը՝ հավասարման աջ և ձախ կողմերի զանգվածային թվերի գումարը չի փոխվում։ 235+1=92+141+3։}