원자 번호는 무엇입니까?
원자 번호는 핵에서 화학 원소의 원자 인 양성자 (양으로 하전 된 입자)의 수입니다. 원소들은 이들 입자의 수에 의해 서로 구별되므로, 각 원소는 고유 한 원자 번호를 갖는다. 원소의 화학적 성질은 전자의 수에 의해 결정되지만 중성 원자의 경우 이것은 양성자의 수와 같습니다. 그러나 원자는 전자가 음 또는 양으로 하전 된 이온을 형성하기 위해 전자를 얻거나 잃을 수 있으므로 원자 번호는 주어진 원소에 대해 항상 동일하기 때문에 양자의 수로 정의됩니다.
원자 수, 질량 수 및 원자량
이러한 값을 혼동 할 수는 있지만 서로 매우 다릅니다. 원자는 양으로 하전 된 양성자와 전기적으로 중성 인 중성자를 포함하는 핵으로 구성되며, 전자는 일정 거리를두고 공전합니다. 양성자와 중성자는 상대적으로 무겁고 무게는 비슷하지만 전자는 훨씬 가볍고 원자의 무게에 거의 영향을 미치지 않습니다. 원자의 질량 수 는 양성자 수에 중성자 수를 더한 값이며 원자의 무게와 거의 같습니다.
요소의 중성자 수는 다를 수 있습니다. 다른 수의 중성자를 가진 원소의 형태를 동위 원소라고 합니다. 예를 들어, 가장 일반적인 형태의 수소는 하나의 양성자와 중성자를 갖지 않지만, 두 개의 다른 수소 동위 원소 인 중수소와 삼중 수소가 각각 존재합니다. 자연적으로 발생하는 원소는 종종 다른 동위 원소의 혼합물입니다. 탄소는 질량수가 12, 13, 14 인 동위 원소로 구성된 또 다른 예입니다. 이들은 모두 6 개의 양성자를 갖지만 각각 6, 7, 8 개의 중성자를 가지고 있습니다.
19 세기 화학자들은 알려진 원소들의 원자량에 대한 근사치를 확립했지만, 다양한 비율로 다른 동위 원소가 발생하기 때문에 정확한 계산이 항상 간단한 것은 아닙니다. 종종 원자량은 동위 원소의 상대적 풍부도에 따라 평균으로 결정됩니다. 일부 동위 원소는 불안정하여 시간이 지남에 따라 다른 원소로 변하기 때문에 원자량은 다양 할 수 있으며 단일 값이 아닌 범위로 표시 될 수 있습니다. 동위 원소는 일반적으로 화학 기호의 왼쪽 하단에 원자 번호와 오른쪽 상단에 질량 번호 또는 대략적인 원자량으로 표시됩니다. 예를 들어 탄소 13은 6 C 13 으로 표시됩니다.
주기율표
1860 년대 러시아의 화학자 인 Dimitri Mendeleev는 당시 알려진 원소 표를 연구하면서 처음에는 원자량 순서로 나열하고 유사한 화학적 성질을 가진 원소를 그룹화하는 행으로 배열했습니다. 이전에 다른 화학자들에 의해 중량으로 주문 될 때 성분의 특성이 다소 일정한 간격으로 반복되는 경향이 있음을 알았다. 예를 들어, 리튬, 나트륨 및 칼륨은 모두 유사한 방식으로 비금속과 결합하는 반응성 금속이며, 헬륨, 네온 및 아르곤은 모두 완전히 반응하지 않는 가스입니다. 이러한 이유로 Mendeleev의 목록은 주기율표로 알려졌습니다.
멘델레예프의 첫 초안은 잘 작동했지만 약간의 불일치가있었습니다. 예를 들어, 무게 순서대로 나열된 요오드는 텔 루륨보다 먼저 나왔습니다. 문제는 이것이 요오드를 산소, 황 및 셀레늄으로 그룹화하고 텔 루륨을 불소, 염소 및 브롬으로 그룹화한다는 것이었다. 그들의 화학적 성질에 따르면, 그 반대의 경우도 마찬가지 였으므로, 1869 년에 그의 테이블을 출판하기 전에 Mendeleev는 단순히 이러한 요소들을 교체했습니다. 그러나 20 세기 초까지는 이러한 불일치의 이유가 밝혀졌습니다.
1913 년 물리학 자 HGJ Moseley는 다른 원소에 의해 생성 된 X- 선의 파장과 주기율표의 순서 사이의 관계를 확립했습니다. 이시기에 다른 실험들에 의해 원자의 구조가 밝혀지면서,이 관계는 원소의 핵에있는 양성자의 수, 즉 원자 수에 의존한다는 것이 분명 해졌다. 주기율표는이 숫자로 정렬 될 수 있으며, 이론적으로 바람직한 원소의 화학적 특성을 갖습니다. 원래 표에서 때때로 불일치가 발생하는 이유는 중성자 수의 변화로 인해 원자 번호가 더 높은 다른 원소보다 원자량이 더 큰 원소가 생성 될 수 있기 때문입니다.
현대 주기율표는 원자 번호가 각 행을 따라 오름차순으로 행과 열로 배열 된 상자의 요소를 보여줍니다. 각 컬럼은 유사한 화학적 특성을 가진 요소를 그룹화합니다. 기둥은 원자의 전자 수와 배열에 의해 결정되며, 차례로 원자의 수에 의해 결정됩니다. 각 상자에는 일반적으로 원자 번호가 위의 원소에 대한 화학 기호가 포함되어 있습니다.