Wat is het massagetal van een atoomkern? Het massagetal is numeriek gelijk aan de som van neutronen en protonen van de kern. Het wordt aangeduid met de letter A. Het concept van "massanummer" verscheen vanwege het feit dat de massa van de kern te wijten is aan het aantal kerndeeltjes. Hoe zijn de massa van de kern en het aantal deeltjes gerelateerd? Laten we het uitzoeken.
De structuur van het atoom
Elk atoom bestaat uit een kern en elektronen. Behalve het waterstofatoom, aangezien het maar één elektron heeft. De kern is positief geladen. Negatieve lading wordt gedragen door elektronen. De lading van elk elektron wordt genomen als -1. Het atoom als geheel is elektrisch neutraal, dat wil zeggen dat het geen lading heeft. Dit betekent dat het aantal deeltjes dat een negatieve lading draagt, dat wil zeggen elektronen, gelijk is aan de positieve lading van de kern. Bijvoorbeeld, in een zuurstofatoom is de kernlading +8 en elektronen zijn 8, in een calciumatoom is de kernlading +20, elektronen zijn 20.
Structuur van de kern
De kern bestaat uit twee soorten deeltjes - protonen en neutronen. Protonen zijn positief geladen, neutronen hebben geen lading. Zo geven protonen lading aan de kern. De lading van elk proton wordt genomen als +1. Dat wil zeggen, hoeveel protonendie zich in de kern bevindt, zo zal de lading van de hele kern zijn. Er zijn bijvoorbeeld 6 protonen in de koolstofkern, de kernlading is +6.
In het periodieke systeem van elementen van Mendelejev zijn alle elementen gerangschikt in volgorde van toenemende nucleaire lading. Waterstof heeft een nucleaire lading van +1, het bevindt zich eerst; helium heeft +2, het is de tweede in de tabel; lithium heeft +3, het is de derde enzovoort. Dat wil zeggen, de lading van de kern komt overeen met het ordinale (atoom)nummer van het element in de tabel.
Over het algemeen is elk atoom elektrisch neutraal. Dit betekent dat het aantal elektronen gelijk is aan de lading van de kern, dat wil zeggen het aantal protonen. En aangezien het aantal protonen het atoomnummer van een element bepa alt, weten we dit atoomnummer, dus kennen we dus het aantal elektronen, het aantal protonen en de kernlading.
De massa van een atoom
De massa van een atoom (M) wordt bepaald door de massa van zijn samenstellende delen, dat wil zeggen de elektronen en de kern. Elektronen zijn erg licht in vergelijking met de kern en dragen bijna niets bij aan de massa van het hele atoom. Dat wil zeggen, de massa van een atoom wordt bepaald door de massa van de kern. Wat is een massagetal? De massa van de kern wordt bepaald door het aantal deeltjes waaruit de samenstelling bestaat - protonen en neutronen. Het massagetal is dus de massa van de kern, niet uitgedrukt in eenheden van massa (gram), maar in het aantal deeltjes. Natuurlijk is de absolute massa van kernen (m), uitgedrukt in grammen, bekend. Maar dit zijn zeer kleine aantallen uitgedrukt in negatieve machten. De massa van een koolstofatoom is bijvoorbeeld m(C)=1,99 ∙ 10-23 g. Het gebruik van zulke getallen is onhandig. En als er geen behoefte is aan absolute massawaarden, maar u hoeft alleen maar te vergelijkenmassa's van elementen of deeltjes, gebruik dan de relatieve massa's van atomen (Ar), uitgedrukt in amu. De relatieve massa van een atoom wordt aangegeven in het periodiek systeem, stikstof heeft bijvoorbeeld 14,007. De relatieve massa van een atoom, afgerond op een geheel getal, is het massagetal van de kern van het element (A). Massanummers zijn zodanig dat ze gemakkelijk te gebruiken zijn - het zijn altijd gehele getallen: 1, 2, 3, enzovoort. Stikstof heeft bijvoorbeeld 14, koolstof heeft 12. Ze worden geschreven met de index linksboven, bijvoorbeeld 14N of 12C.
Wanneer moet je het massagetal weten?
Als je het massagetal (A) en het atoomnummer van een element in het periodiek systeem (Z) kent, kun je het aantal neutronen bepalen. Om dit te doen, trekt u protonen af van het massagetal.
Als je het massagetal kent, kun je de massa van de kern of het hele atoom berekenen. Aangezien de massa van de kern wordt bepaald door de massa van de deeltjes waaruit de samenstelling bestaat, is deze gelijk aan het product van het aantal van deze deeltjes en de massa van deze deeltjes, dat wil zeggen, het product van de massa van het neutron en het massagetal. De massa van een neutron is gelijk aan de massa van een proton, in het algemeen worden ze aangeduid als de massa van een nucleon (kerndeeltje).
M=A∙mN
Laten we bijvoorbeeld de massa van een aluminiumatoom berekenen. Zoals te zien is aan het periodieke systeem van elementen van Mendelejev, is de relatieve atoommassa van aluminium 26,992. Afronding krijgen we het massagetal van de aluminiumkern 27. Dat wil zeggen, de kern bestaat uit 27 deeltjes. De massa van één deeltje is een constante waarde gelijk aan 1,67 ∙ 10-24 g. Dan is de massa van de aluminiumkern: 27 ∙ 1,67 ∙ 10-24 r=4, 5 ∙ 10-23 r.
Wat is het massagetal van kernen van elementen dat je moet weten bij het samenstellen van radioactieve vervalreacties of kernreacties. Bijvoorbeeld, splijting van een uraniumkern 235U, waarbij één neutron 1n wordt opgevangen, produceert bariumkernen 141 Ba en krypton 92Kr, evenals drie vrije neutronen 1n. Bij het samenstellen van dergelijke reacties wordt de regel gebruikt: de som van de massagetallen aan de rechter- en linkerkant van de vergelijking verandert niet. 235+1=92+141+3.
