Hvad er massetallet for atomkernen

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-02 17:43

Hvad er massetallet for en atomkerne? Massetallet er numerisk lig med summen af neutroner og protoner i kernen. Det er betegnet med bogstavet A. Begrebet "massetal" opstod på grund af det faktum, at kernens masse skyldes antallet af nukleare partikler. Hvordan hænger massen af kernen og antallet af partikler sammen? Lad os finde ud af det.

Atomets struktur

Ethvert atom består af en kerne og elektroner. Bortset fra brintatomet, da det kun har én elektron. Kernen er positivt ladet. Negativ ladning bæres af elektroner. Ladningen af hver elektron tages som -1. Atomet som helhed er elektrisk neutr alt, det vil sige, det har ingen ladning. Det betyder, at antallet af partikler, der bærer en negativ ladning, det vil sige elektroner, er lig med den positive ladning af kernen. For eksempel i et oxygenatom er kerneladningen +8 og elektroner 8, i et calciumatom er kerneladningen +20, elektroner er 20.

Kernens struktur

Kernen består af to typer partikler - protoner og neutroner. Protoner er positivt ladede, neutroner har ingen ladning. Således giver protoner ladning til kernen. Ladningen af hver proton tages som +1. Altså hvor mange protonerindeholdt i kernen, vil sådan være ladningen af hele kernen. For eksempel er der 6 protoner i kulstofkernen, kerneladningen er +6.

I Mendeleevs periodiske system af grundstoffer er alle grundstoffer arrangeret i rækkefølge efter stigende nuklear ladning. Brint har en nuklear ladning på +1, den er placeret først; helium har +2, det er nummer to i tabellen; lithium har +3, det er det tredje og så videre. Det vil sige, at ladningen af kernen svarer til det ordinære (atomare) tal for grundstoffet i tabellen.

Generelt er ethvert atom elektrisk neutr alt. Det betyder, at antallet af elektroner er lig med ladningen af kernen, det vil sige antallet af protoner. Og da antallet af protoner bestemmer et grundstofs atomnummer, ved at kende dette atomnummer, kender vi således antallet af elektroner, antallet af protoner og kerneladningen.

Massen af et atom

Massen af et atom (M) bestemmes af massen af dets bestanddele, det vil sige elektronerne og kernen. Elektroner er meget lette i forhold til kernen og bidrager næsten intet til hele atomets masse. Det vil sige, at et atoms masse bestemmes af kernens masse. Hvad er et massetal? Massen af kernen bestemmes af antallet af partikler, der udgør dens sammensætning - protoner og neutroner. Massetallet er således kernens masse, ikke udtrykt i masseenheder (gram), men i antallet af partikler. Selvfølgelig er den absolutte masse af kerner (m), udtrykt i gram, kendt. Men det er meget små tal udtrykt i negative magter. For eksempel er massen af et carbonatom m_(C)=1,99 ∙ 10^-23 g. Det er ubelejligt at bruge sådanne tal. Og hvis der ikke er behov for absolutte masseværdier, men du skal bare sammenlignemasser af grundstoffer eller partikler, brug derefter de relative masser af atomer (A_r), udtrykt i amu. Den relative masse af et atom er angivet i det periodiske system, for eksempel har nitrogen 14,007. Den relative masse af et atom, afrundet til et helt tal, er massetallet af grundstoffets kerne (A). Massenumre er sådan, at de er praktiske at bruge - de er altid heltal: 1, 2, 3 og så videre. For eksempel har nitrogen 14, kulstof har 12. De er skrevet med øverste venstre indeks, for eksempel ¹⁴N eller ^12C.

Hvornår skal du kende massenummeret?

Når du kender massetallet (A) og atomnummeret for et grundstof i det periodiske system (Z), kan du bestemme antallet af neutroner. For at gøre dette skal du trække protoner fra massetallet.

Når du kender massetallet, kan du beregne massen af kernen eller hele atomet. Da massen af kernen bestemmes af massen af de partikler, der udgør dens sammensætning, er den lig med produktet af antallet af disse partikler og massen af disse partikler, det vil sige produktet af neutronens masse og massenummeret. Massen af en neutron er lig med massen af en proton, generelt betegnes de som massen af en nukleon (kernepartikel).

M=A∙m_N

Lad os f.eks. beregne massen af et aluminiumsatom. Som det kan ses af det periodiske system af grundstoffer i Mendeleev, er den relative atommasse af aluminium 26 992. Afrunding får vi massetallet for aluminiumkernen 27. Det vil sige, at dens kerne består af 27 partikler. Massen af en partikel er en konstant værdi lig med 1,67 ∙ 10^-24 g. Derefter er massen af aluminiumkernen: 27 ∙ 1,67 ∙ 10^{-24 r=4, 5 ∙ 10}-23 ^r.

Hvad er masseantallet af grundstoffers kerner, du skal vide, når du kompilerer radioaktive henfaldsreaktioner eller kernereaktioner. For eksempel, fission af en urankerne ²³⁵U, der fanger én neutron ¹n, producerer bariumkerner ¹⁴¹ Ba og krypton ⁹²Kr, samt tre frie neutroner ^{1n. Når man kompilerer sådanne reaktioner, bruges reglen: summen af massetallene på højre og venstre side af ligningen ændres ikke. 235+1=92+141+3.}