Co je to atomové číslo?

Atomové číslo je počet protonů - pozitivně nabité částice - v jádru atom chemického prvku. Prvky se od sebe odlišují čísly těchto částic, které mají, a proto má každý prvek své vlastní jedinečné atomové číslo. Chemické vlastnosti prvku jsou určeny jeho počtem elektronů, ale v neutrálním atomu je to stejné jako počet protonů. Atomy však mohou získat nebo ztratit elektrony, aby vytvořily negativně nebo pozitivně nabité ionty, takže atomové číslo je definováno jako počet protonů, protože to je vždy stejné pro daný prvek.

atomové číslo, hmotnostní číslo a atomová hmotnost

Je možné tyto hodnoty zmást, ale jsou od sebe zcela odlišné. Atomy se skládají z jádra obsahujícího pozitivně nabité protony a elektricky neutrony, přičemž elektrony obíhají obíhající v určité vzdálenosti daleko. Protony a neutrony jsou relativně těžké a podobné hmotnosti, ale elektrony jsou very mnohem lehčí a velmi málo přispívá k hmotnosti atomu. Hmotnostní číslo atomu je počet protonů plus počet neutronů a je téměř stejný jako hmotnost atomu.

Počet neutronů v prvku se může lišit. Formy prvku s různým počtem neutronů jsou známé jako izotopy . Například nejběžnější forma vodíku má jeden proton a žádné neutrony, ale existují další dva izotopy vodíku, deuterium a tritium, s jedním a dvěma neutrony. Přirozeně se vyskytující prvky jsou často směsi různých izotopů. Uhlík je dalším příkladem, který se skládá z izotopů s hmotnostními čísly 12, 13 a 14. Všechny mají šest protonů, ale mají šest, sedm a osm neutronů.

Ačkoli chemici z 19. století zavedli dobré aproximace atomových hmotností známých prvků, přesné výpočty aNe vždy přímý, vzhledem k výskytu různých izotopů v různých poměrech. Atomová hmotnost je často určována jako průměr, na základě relativního hojnosti izotopů. Protože některé izotopy jsou nestabilní, v průběhu času se mění na jiné prvky, atomové hmotnosti se mohou lišit a mohou být reprezentovány jako rozsah, spíše než jedinou hodnotu. Izotopy jsou obvykle reprezentovány atomovým číslem v levém dolním levém chemickém symbolu a hmotnostním číslem nebo přibližnou atomovou hmotností vpravo nahoře. Například uhlík 13 by byl zobrazen jako ₆ C 13 .

Periodická tabulka

V 60. letech 20. století pracoval ruský chemik Dimitri Mendeleev na tabulce prvků známých v té době, původně je uváděl v pořadí atomové hmotnosti a uspořádal je do řádků, které seskupily prvky s podobnými chemickými vlastnostmi dohromady. Jiní chemici si dříve všimli, že vlastnosti prvků, když byly nařízeny hmotností, měly tendenci rEpeat ve více či méně pravidelných intervalech. Například lithium, sodík a draslík jsou všechny reaktivní kovy, které se kombinují s nekovy podobným způsobem, zatímco helium, neony a argon jsou zcela nereaktivní plyny. Z tohoto důvodu se seznam Mendeleev stal známým jako periodická tabulka.

První návrh Mendeleev fungoval dobře, ale došlo k několika nesrovnalostem. Například uvedený v pořadí podle hmotnosti, jód přišel před Tellurium. Problém byl v tom, že tento seskupený jód s kyslíkem, sírou a selenem a teluriem s fluorinem, chlorem a bromem. Podle jejich chemických vlastností by mělo být naopak, takže před vydáním jeho stolu v roce 1869 Mendeleev tyto prvky jednoduše vyměnil. Až do počátku 20. století však byl důvod pro tyto nesrovnalosti odhalen.

V roce 1913, fyzik H.G.J. Moseley vytvořil vztah mezi vlnovými délkami rentgenových paprsků produkovaných různými prvky a jejich sekvencí vperiodická tabulka. Vzhledem k tomu, že struktura atomu byla odhalena jinými experimenty kolem této doby, bylo jasné, že tento vztah byl závislý na počtu protonů v jádru prvku, jinými slovy, jeho atomové číslo. Periodická tabulka by pak mohla být nařízena tímto číslem, čímž se pozorované chemické vlastnosti prvků dalo na zvukovou teoretickou bázi. Příležitostné nesrovnalosti v původní tabulce byly způsobeny skutečností, že změny počtu neutronů by někdy mohly vést k tomu, že prvek má vyšší atomovou hmotnost než jiný prvek s vyšším atomovým číslem.

Moderní periodická tabulka ukazuje prvky v krabicích uspořádaných do řádků a sloupců, přičemž atomové číslo stoupá podél každé řady. Každý sloupec seskupuje prvky s podobnými chemickými vlastnostmi. Sloupce jsou určeny počtem a uspořádáním elektronů v atomech, které jsou zase určeny počtem protonů. Každá krabice obvykle obsahuje chemiCal Symbol pro prvek, s výše uvedeným atomovým číslem.