Sestava atomskega jedra: masa in nabojno število. Struktura in sestava atomskega jedra

(imenovano s splošnim izrazom "nukleoni") v jedru. Običajno označeno s črko A. Masno število je blizu atomski masi izotopa, izraženo v atomskih masnih enotah, vendar je enako samo za ogljik-12, saj je atomska masna enota (a.m.u.) zdaj definirana kot 1 ⁄ 12 masa atoma je 12 C. V vseh drugih primerih atomska masa ni celo število, za razliko od masnega števila. Tako je masno število izotopa klora 35 Cl 35, njegova atomska masa pa 34,96885 amu.

Masno število pri označevanju določenega nuklida (vrste atomskih jeder) zapišemo z zgornjim levim indeksom, na primer 232 Th. Nuklidi z enakim masnim številom se imenujejo izobare (npr. nuklida 14 C in 14 N sta izobari).

Poznavanje masnega števila vam omogoča, da ocenite maso jedra in atoma. Če je znano masno število, potem masa M atoma in njegovega jedra se oceni iz naslednjega razmerja MA m N, Kje m N ≈ 1,67·10 −27 kg - masa nukleona, to je protona ali nevtrona. Na primer, atom aluminija-27 in njegovo jedro vsebujeta 27 nukleonov (13 protonov in 14 nevtronov). Njegova masa je približno 27·1,67·10−27 kg ≈ 4,5·10−26 kg. Če je treba maso jedra dobiti z večjo natančnostjo, potem je treba upoštevati, da so nukleoni v jedru vezani s silami jedrske privlačnosti in zato v skladu z razmerjem E=mc 2 se masa jedra zmanjša. Masi atoma je treba dodati tudi skupno maso elektronov v orbitah okoli jedra. Vendar vsi ti popravki ne presegajo 1 %.

238 92 U 234 90 Th + 4 2 On

na levi strani je masno število začetnega jedra 238, na desni strani reakcije sta dve jedri z masnim številom 234 in 4, kar skupaj da 238. Upoštevajoč dejstvo, da je masno število alfa delec (jedro helija-4) je 4, alfa -razpad zmanjša masno število razpadajočega jedra za 4 enote. Vse vrste beta razpadov (beta minus razpad, pozitronski razpad, zajem elektronov, vse vrste dvojnega beta razpada) ne spremenijo masnega števila, saj v tem procesu le transformacija nekaterih nukleonov jedra iz ene vrste v drugo (protoni). v nevtrone ali nazaj). Izomerni prehod tudi ne spremeni masnega števila jedra.

Napišite oceno o članku "Masno število"

Opombe

Poglej tudi

Odlomek, ki označuje masno število

– Povejte mi, ali niste vedeli za smrt grofice, ko ste ostali v Moskvi? - je rekla princesa Marya in takoj zardela, ko je opazila, da je s tem vprašanjem po njegovih besedah, da je svoboden, njegovim besedam pripisala pomen, ki ga morda niso imele.
"Ne," je odgovoril Pierre, ki se mu očitno ni zdela nerodna razlaga, ki jo je princesa Marya dala njegovi omembi njene svobode. "Tega sem se naučil v Orlu in ne morete si predstavljati, kako me je prizadelo." Nisva bila zgledna zakonca,« je hitro rekel, pogledal Natašo in na njenem obrazu opazil radovednost, kako se bo odzval svoji ženi. "Toda ta smrt me je strašno prizadela." Ko se prepirata dva, sta vedno kriva oba. In lastna krivda nenadoma postane strašno težka pred osebo, ki je ni več. In potem taka smrt... brez prijateljev, brez tolažbe. "Zelo, zelo mi je žal zanjo," je končal in z veseljem opazil veselo odobravanje na Natašinem obrazu.
"Da, spet ste tukaj, samec in ženin," je rekla princesa Marya.
Pierre je nenadoma škrlatno zardel in se dolgo trudil, da ne bi pogledal Natashe. Ko se je odločil, da jo pogleda, je bil njen obraz hladen, strog in celo prezirljiv, kot se mu je zdelo.
– Toda ali ste res videli in govorili z Napoleonom, kot so nam povedali? - je rekla princesa Marya.
Pierre se je zasmejal.
- Nikoli, nikoli. Vsem se vedno zdi, da biti ujetnik pomeni biti Napoleonov gost. Ne samo, da ga nisem videl, ampak tudi slišal nisem zanj. Bil sem v veliko slabši družbi.
Večerja se je končala in Pierre, ki sprva ni hotel govoriti o svojem ujetništvu, se je postopoma vključil v to zgodbo.
- Toda ali je res, da ste ostali, da bi ubili Napoleona? « ga je vprašala Natasha in se rahlo nasmehnila. »Uganil sem, ko smo se srečali s tabo pri stolpu Suharev; se spomniš?
Pierre je priznal, da je to resnica, in iz tega vprašanja, ki so ga postopoma vodila vprašanja princese Marije in zlasti Nataše, se je zapletel v podrobno zgodbo o svojih dogodivščinah.
Sprva je govoril s tistim posmehljivim, krotkim pogledom, ki ga je imel sedaj na ljudi in zlasti nase; potem pa, ko je prišel do zgodbe o grozotah in trpljenju, ki jih je videl, se je, ne da bi to opazil, zanesel in začel govoriti z zadržanim navdušenjem človeka, ki doživlja močne vtise v svojem spominu.

Masno število je skupno število protonov in nevtronov v jedru atoma. Označena je s simbolom A.

Ko govorimo o določenem atomskem jedru, se običajno uporablja izraz nuklid, jedrski delci protoni in nevtroni pa se skupaj imenujejo nukleoni.

Atomsko število.

Atomsko število elementa je število protonov v jedru njegovega atoma. Označeno je s simbolom Z. Atomsko število je povezano z masnim številom z naslednjim razmerjem:

kjer je N število nevtronov v jedru atoma.

Za vsak kemični element je značilno določeno atomsko število. Z drugimi besedami, dva elementa ne moreta imeti enakega atomskega števila. Atomsko število ni le enako številu protonov v jedru atomov danega elementa, ampak je enako tudi številu elektronov, ki obdajajo jedro atoma. To je razloženo z dejstvom, da je atom kot celota električno nevtralen delec. Tako je število protonov v jedru atoma enako številu elektronov, ki obdajajo jedro. Ta izjava ne velja za ione, ki so seveda nabiti delci.

Prvi eksperimentalni dokaz atomskega števila elementov je leta 1913 dobil Henry Moseley, ki je delal na Oxfordu. Trdne kovinske tarče je obstreljeval s katodnimi žarki. (Leta 1909 sta Barkla in Kayi že pokazala, da vsak trdni element, ko je obstreljen s hitrim snopom katodnih žarkov, oddaja rentgenske žarke, značilne za ta element.) Moseley je analiziral karakteristične rentgenske žarke s tehniko fotografskega snemanja. Odkril je, da valovna dolžina karakterističnega rentgenskega sevanja narašča z naraščajočo atomsko maso (maso) kovine in pokazal, da je kvadratni koren frekvence tega rentgenskega sevanja premosorazmeren z nekim celim številom, ki ga je označil s simbolom

Moseley je ugotovil, da je to število približno polovica vrednosti atomske mase. Prišel je do zaključka, da je to število – atomsko število elementa – temeljna lastnost njegovih atomov. Izkazalo se je, da je enako številu protonov v atomu danega elementa. Tako je Moseley povezal frekvenco karakterističnega rentgenskega sevanja z zaporedno številko sevajočega elementa (Moseleyev zakon). Ta zakon je bil zelo pomemben za vzpostavitev periodičnega zakona kemijskih elementov in ugotavljanje fizikalnega pomena atomskega števila elementov.

Moseleyjeva raziskava mu je omogočila napovedati obstoj treh elementov, ki takrat manjkajo v periodnem sistemu, z atomskimi številkami 43, 61 in 75. Te elemente so kasneje odkrili in poimenovali tehnecij, prometij in renij.

Moseley je umrl v bitkah prve svetovne vojne.

Nuklidni simboli.

Masno število nuklida je običajno označeno kot nadpis, atomsko število pa kot podpis levo od simbola elementa. Zapis na primer pomeni, da ima ta ogljikov nuklid (tako kot vsi drugi ogljikovi nuklidi) atomsko številko 6. Ta poseben nuklid ima masno število 12. Drugi ogljikov nuklid ima simbol Ker imajo vsi ogljikovi nuklidi atomsko številko 6, določeno nuklid je pogosto zapisan preprosto kot ali ogljik-14.

Izotopi.

Izotopi so atomske različice enega elementa z različnimi lastnostmi. Razlikujejo se po številu nevtronov v svojem jedru. Tako imajo izotopi istega elementa enako atomsko število, a različna masna števila. V tabeli Tabela 1.1 prikazuje vrednosti masnega števila A, atomskega števila Z in števila nevtronov N v jedru atomov vsakega od treh izotopov ogljika.

Tabela 1.1. Ogljikovi izotopi

Izotopska vsebnost elementov.

V večini primerov je vsak element mešanica različnih izotopov. Vsebnost vsakega izotopa v takšni mešanici imenujemo izotopska abundanca. Na primer, silicij najdemo v spojinah, ki se pojavljajo v naravi, z naslednjimi naravnimi izotopskimi količinami: . Upoštevajte, da mora biti skupna izotopska številčnost elementa natančno 100 %. Relativna izotopska vsebnost vsakega od teh izotopov je 0,9228, 0,0467 oziroma 0,0305. Vsota teh števil je natančno 1,0000.

Enota za atomsko maso (a.m.u.).

Masa nuklida je trenutno sprejeta kot standard za določanje enote atomske mase. Temu nuklidu je dodeljena masa 12,0000 amu. Tako je enota atomske mase enaka eni dvanajstini mase tega nuklida. Prava vrednost enote za atomsko maso je kg. Trije osnovni delci, ki sestavljajo atom, imajo naslednje mase:

masa protona = 1,007277 amu

masa nevtrona = 1,008 665 amu

masa elektrona = 0,000 548 6 a. jesti.

Z uporabo teh vrednosti lahko izračunate izotopsko maso vsakega posameznega nuklida. Na primer, izotopska masa nuklida je vsota mas 17 protonov, 18 nevtronov in 17 elektronov:

Vendar natančni eksperimentalni podatki kažejo, da ima masa izotopa vrednost 34,968 85 a. e.m. Razlika med izračunanimi in eksperimentalno ugotovljenimi vrednostmi se imenuje masna napaka, razlog za nastanek masne napake je razložen v poglavju. 1.3.

Na lestvici relativne atomske mase so mase izotopov predstavljene kot rezultat deljenja z eno dvanajstino mase nuklida. Tako je relativna izotopska masa izotopa

Upoštevajte, da so relativne izotopske mase izražene v brezdimenzionalnih enotah.

Relativna atomska masa AT kemičnega elementa je aritmetična sredina relativnih izotopskih mas ob upoštevanju vsebnosti izotopov. Izračuna se s seštevanjem zmnožkov relativne izotopske mase vsakega izotopa in njegove relativne vsebnosti.

Izračunajmo relativno atomsko maso klora z naslednjimi podatki:

1846. Koliko elektronov se vrti okoli jedra v nevtralnem atomu:
a) ogljik, b) srebro, c) uran?

1847. Kolikšen je naboj (v elementarnih nabojih e) jeder atomov kisika!gO, kalija JgK in bakra ggCu? Poiščite maso(v amu) jedra atomov istih elementov.


1848. Masa jedra atoma katerega elementa je manjša: magnezija 12 Mg ali vodika jH? Kolikokrat?

1849. Kakšno je masno število jedra atoma dušika ^N? Kolikšna je masa jedra v amu? (natančno na cela števila)?

1850. Kakšno je nabojno število jedra dušikovega atoma ^N? Kolikšen je naboj jedra (v elementarnih nabojih e)?

1851. Določite število elektronov v atomu broma 3°Br.Kolikšen je skupni naboj vseh elektronov (v elementarnih nabojih e)?

1852. Koliko nukleonov vsebuje jedro atoma bora!!?B? pločevina XgQB? polonij 2™Po?

1853. Koliko protonov in nevtronov vsebuje jedro atoma:
a) helij IHe;
b) aluminij 13 A1;
c) fosfor 15 R? 

1854. Za nevtralni atom litija gLi določite

1855. Za nevtralni atom fluora določiteštevilo nukleonov, protonov, nevtronov in elektronov.

1856. Določite število nukleonov, protonov, nevtronov in elektronov, ki jih vsebuje nevtralni atom neona 20 NelOi'NC.

1857. Za nevtralni atom cinka ^Zn določištevilo nukleonov, protonov, nevtronov in elektronov.

1858. Določite število protonov, nevtronov, elektronov in nukleonov v nevtralnih atomih: ^O; ^O; ^O? kakoali so ti atomi različni? Kaj imajo skupnega?

1859. Zapišite reakcijo naravnega radioaktivnega razpada radija 2ggRa, pri kateri izseva delec alfa.Poiščite kemijski element, ki nastane pri tem procesu.


1860. Zapišite reakcijo radioaktivnega razpada izotopa svinca 2^Pb z emisijo p-delca. Kateri časAli se jedro izotopa svinca spremeni v to?


1861. Zapišite reakcijo radioaktivnega razpada plutonija, zaradi katere 2g®Pu preide v uran.235 t t 92 U *


1862. Zapišite reakcijo radioaktivnega razpada natrija, zaradi katere se 22 Na pretvori v magnezij.


1863. Poiščite neznane elemente v naslednjih reakcijah radioaktivnega razpada:
zX^2°!Pb+>;

1864. Jedro atoma kriptona ^Kr je doživelo radioaktivnost (3-razpad) Katero jedro je bilo rezultat?

1865. Jedro atoma ksenona ^JXe se spremeni v stabilno jedro atoma cerija ^gCe. Koliko elektronov se odda? Zapišite te reakcije. 

1866. Kako se spremeni masno število elementa, ko y-kvant oddaja jedro? Ali se spreminjata masa jedra in atomsko število elementa?

«) v jedru. Običajno označeno s črko A. Masno število je blizu atomski masi izotopa, izraženo v atomskih masnih enotah, vendar sovpada z njo samo za ogljik-12, saj je atomska masna enota (a.m.u.) zdaj definirana kot 1 ⁄ 12 mase atoma 12 C. V vseh drugih V nekaterih primerih atomska masa ni celo število, za razliko od masnega števila. Tako je masno število izotopa klora 35 Cl 35, njegova atomska masa pa 34,96885 amu.

Masno število pri označevanju določenega nuklida (vrste atomskih jeder) zapišemo z zgornjim levim indeksom, na primer 232 Th. Nuklidi z enakim masnim številom se imenujejo izobare (npr. nuklida 14 C in 14 N sta izobari).

Poznavanje masnega števila vam omogoča, da ocenite maso jedra in atoma. Če je znano masno število, potem masa M atoma in njegovega jedra se oceni iz naslednjega razmerja MA m N, Kje m N ≈ 1,67·10 −27 kg - masa nukleona, to je protona ali nevtrona. Na primer, atom aluminija-27 in njegovo jedro vsebujeta 27 nukleonov (13 protonov in 14 nevtronov). Njegova masa je približno 27·1,67·10−27 kg ≈ 4,5·10−26 kg. Če je treba maso jedra dobiti z večjo natančnostjo, potem je treba upoštevati, da so nukleoni v jedru vezani s silami jedrske privlačnosti in zato v skladu z razmerjem E=mc 2 se masa jedra zmanjša. Masi atoma je treba dodati tudi skupno maso elektronov v orbitah okoli jedra. Vendar vsi ti popravki ne presegajo 1 %.

238 92 U 234 90 Th + 4 2 On

na levi strani je masno število začetnega jedra 238, na desni strani reakcije sta dve jedri z masnim številom 234 in 4, kar skupaj da 238. Upoštevajoč dejstvo, da je masno število alfa delec (jedro helija-4) je 4, alfa -razpad zmanjša masno število razpadajočega jedra za 4 enote. Vse vrste beta razpadov (beta minus razpad, pozitronski razpad, zajem elektronov, vse vrste dvojnega beta razpada) ne spremenijo masnega števila, saj v tem procesu le transformacija nekaterih nukleonov jedra iz ene vrste v drugo (protoni). v nevtrone ali nazaj). Izomerni prehod tudi ne spremeni masnega števila jedra.

Opombe

Poglej tudi


Fundacija Wikimedia. 2010.

  • Bagramjan, Ivan Kristoforovič
  • Bristol

Oglejte si, kaj je "masno število" v drugih slovarjih:

    MASNO ŠTEVILO- (število nukleonov, simbol A), skupno število NUKLEONOV (NEVTRONOV in PROTONOV) v ATOMSKEM JEDRU. Običajno je zapisan kot nadnapis pred kemijskim simbolom elementa. Tako ima najlažji element, vodik, samo en proton v svojem jedru in ... ... Znanstveni in tehnični enciklopedični slovar

    MASNO ŠTEVILO- skupno število nukleonov (nevtronov in protonov) v at. jedro. Različno za izotope iste kemikalije. element. Fizični enciklopedični slovar. M.: Sovjetska enciklopedija. Glavni urednik A. M. Prokhorov. 1983. MASNO ŠTEVILO ... Fizična enciklopedija

    MASNO ŠTEVILO- število nukleonov v atomskem jedru. Običajno naveden zgoraj levo od simbola kemičnega elementa (npr. 10B) ... Veliki enciklopedični slovar

    MASNO ŠTEVILO- skupno število nukleonov (protonov in nevtronov) v atomskem jedru, označeno z A in označeno z indeksom v zgornjem levem kotu simbola ustreznega elementa, npr. 32S pomeni izotop žvepla z masnim številom 32 (A = 32). Delna številka izotopa je enaka celemu... ... Velika politehnična enciklopedija

    masno število- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Angleško-ruski slovar elektrotehnike in elektroenergetike, Moskva] Teme elektrotehnike, osnovni pojmi EN masno število ... Priročnik za tehnične prevajalce

    masno število- število nukleonov v atomskem jedru. Običajno je označen zgoraj levo od simbola kemičnega elementa (na primer 10B). * * * MASNO ŠTEVILO MASNO ŠTEVILO, število nukleonov v atomskem jedru. Običajno je prikazan zgoraj levo od simbola kemičnega elementa... ... enciklopedični slovar

    masno število- masės skaičius statusas T sritis Standardizacija in meroslovje apibrėžtis Atomo branduolio nukleonų skaičius. atitikmenys: angl. masno število; jedrska številka; nukleonsko število vok. Massenzahl, f; Nukleonenzahl, f rus. masno število, n; številka…… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

    masno število- masės skaičius statusas T sritis chemija apibrėžtis Atomo branduolio nukleonų skaičius. atitikmenys: angl. masno število; jedrska številka; nukleonsko število rus. masno število... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

    masno število- masės skaičius statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. masno število; jedrska številka; nukleonsko število vok. Massenzahl, f; Massezahl, f; Nukleonenzahl, f rus. masno število, n pranc. množično ime, m; nombre de nucléons, m … Fizikos terminų žodynas

    Masno število- število nukleonov (protonov in nevtronov) v atomskem jedru; označen s črko A in je običajno označen zgoraj levo poleg simbola elementa, na primer 32S pomeni izotop žvepla z A = 32. M.p. in naboj jedra Z, izražen v elementarnih enotah .. . Velika sovjetska enciklopedija

knjige

  • Nesposoben upravnik. Nesposobnost kot množična norost, Adrian Farnham. Presenetljivo veliko ljudi dela pod menedžerji, ki so očitno nesposobni. Nekateri strokovnjaki menijo, da se v nekaterih sektorjih gospodarstva število nesposobnih...

Kakšno je masno število atomskega jedra? Masno število je številčno enako vsoti nevtronov in protonov jedra. Označena je s črko A. Koncept "masnega števila" se je pojavil zaradi dejstva, da je masa jedra določena s številom jedrskih delcev. Kako sta povezana masa jedra in število delcev? Pa ugotovimo.

Atomska zgradba

Vsak atom je sestavljen iz jedra in elektronov. Razen atoma vodika, saj ima le en elektron. Jedro je pozitivno nabito. Elektroni nosijo negativen naboj. Naboj vsakega elektrona je -1. Atom kot celota je električno nevtralen, to pomeni, da nima naboja. To pomeni, da je število delcev z negativnim nabojem, to je elektronov, enako pozitivnemu naboju jedra. Na primer, v atomu kisika je jedrski naboj +8 in je 8 elektronov; v atomu kalcija je jedrski naboj +20 in je 20 elektronov.

Struktura jedra

Jedro je sestavljeno iz dveh vrst delcev - protonov in nevtronov. Protoni so pozitivno nabiti, nevtroni so brez naboja. Tako protoni dajejo jedru naboj. Naboj vsakega protona je +1. To pomeni, koliko protonov je v jedru, to bo naboj celotnega jedra. Na primer, v ogljikovem jedru je 6 protonov, naboj jedra je +6.

V Mendelejevem periodnem sistemu elementov so vsi elementi razvrščeni po naraščajočem jedrskem naboju. Vodik ima jedrski naboj +1 in se nahaja prvi; helij ima +2, je drugi v tabeli; litij ima +3, je tretji in tako naprej. To pomeni, da naboj jedra ustreza serijski (atomski) številki elementa v tabeli.

Na splošno je vsak atom električno nevtralen. To pomeni, da je število elektronov enako naboju jedra, torej številu protonov. In ker število protonov določa atomsko število elementa, poznamo to atomsko število, torej poznamo število elektronov, število protonov in naboj jedra.

Atomska masa

Masa atoma (M) je določena z maso njegovih sestavnih delov, to je elektronov in jedra. Elektroni so v primerjavi z jedrom zelo lahki in skoraj nič ne prispevajo k masi celotnega atoma. To pomeni, da je masa atoma določena z maso jedra. Kaj je masno število? Masa jedra je določena s številom delcev, vključenih v njegovo sestavo - protonov in nevtronov. Tako je masno število masa jedra, izražena ne v masnih enotah (gramih), temveč v številu delcev. Seveda je znana absolutna masa jeder (m), izražena v gramih. Toda to so zelo majhne številke, izražene v negativnih potencah. Na primer, masa ogljikovega atoma m (C) = 1,99 ∙ 10 -23 g Takšne številke je neprijetno uporabljati. In če ni potrebe po absolutnih masnih vrednostih, ampak morate le primerjati mase elementov ali delcev, potem uporabite relativne mase atomov (A r), izražene v amu. Relativna masa atoma je navedena v periodnem sistemu, na primer dušik ima 14,007. Relativna masa atoma, zaokrožena na najbližje celo število, je masno število jedra elementa (A). Masna števila so takšna, da so priročna za uporabo - vedno so cela števila: 1, 2, 3 in tako naprej. Na primer, dušik ima 14, ogljik 12. Zapišemo jih z zgornjim levim indeksom, na primer 14 N ali 12 C.

Kdaj morate vedeti masno število?

Če poznate masno število (A) in atomsko število elementa v periodnem sistemu (Z), lahko določite število nevtronov. Če želite to narediti, morate od masnega števila odšteti protone.

Če poznate masno število, lahko izračunate maso jedra ali celotnega atoma. Ker je masa jedra določena z maso delcev, ki sestavljajo njegovo sestavo, je enaka produktu števila teh delcev in mase teh delcev, to je produktu mase nevtrona in masno število. Masa nevtrona je enaka masi protona; v splošnem jih označujemo kot maso nukleona (jedrskega delca).

Na primer, izračunajmo maso atoma aluminija. Kot je razvidno iz Mendelejevega periodnega sistema elementov, je relativna atomska masa aluminija 26,992. Če zaokrožimo, dobimo masno število aluminijevega jedra 27. To pomeni, da je njegovo jedro sestavljeno iz 27 delcev. Masa enega delca je konstantna vrednost, ki je enaka 1,67 ∙ 10 -24 g. Tedaj je masa aluminijastega jedra enaka: 27 ∙ 1,67 ∙ 10 -24 g = 4,5 ∙ 10 -23 g.

Kakšno je masno število jeder elementa, ki ga morate vedeti pri sestavljanju reakcij radioaktivnega razpada ali jedrskih reakcij. Na primer, ko uran 235 U zajame en nevtron 1 n, nastanejo jedra barija 141 Ba in kriptona 92 ​​Kr ter trije prosti nevtroni 1 n. Pri sestavljanju takšnih reakcij se uporablja pravilo: vsota masnih števil na desni in levi strani enačbe se ne spremeni. 235+1 = 92+141+3.