Co to jest liczba atomowa?

Liczba atomowa to liczba protonów - dodatnio naładowanych cząstek - w jądrze atomem elementu chemicznego. Elementy odróżniają się od siebie liczbą tych cząstek, które mają, a więc każdy element ma swoją unikalną liczbę atomową. Właściwości chemiczne pierwiastka są określone przez jego liczbę elektronów, ale w neutralnym atomie jest to tak samo jak liczba protonów. Atomy mogą jednak zyskać lub stracić elektrony, tworząc negatywnie lub dodatnio naładowane jony, więc liczba atomowa jest zdefiniowana jako liczba protonów, ponieważ jest to zawsze takie same dla danego elementu.

liczba atomowa, liczba masy i masa atomowa

Możliwe jest pomylenie tych wartości, ale różnią się one od siebie. Atomy składają się z jądra zawierającego pozytywnie naładowane protony i neutralne elektrycznie neutrony, z elektronami krążącymi z pewnej odległości. Protony i neutrony są stosunkowo ciężkie i podobne pod względem wagi, ale elektrony są very dużo lżejszy i bardzo niewiele przyczyniaj się do ciężaru atomu. Numer masowy atomu jest liczbą protonów plus liczba neutronów i jest prawie równa masy atomu.

Liczba neutronów w elemencie może się różnić. Formy elementu o różnej liczbie neutronów są znane jako Izotopy . Na przykład najczęstsza postać wodoru ma jeden proton i brak neutronów, ale istnieją dwa inne izotopy wodoru, deuter i tritium, odpowiednio z jednym i dwoma neutronami. Naturalnie występujące elementy są często mieszaninami różnych izotopów. Węgiel jest kolejnym przykładem, składającym się z izotopów o liczbach masy 12, 13 i 14. Wszystkie mają sześć protonów, ale mają odpowiednio sześć, siedem i ośmiu neutronów.

Chociaż XIX -wieczne chemicy ustalili dobre przybliżenia masowych wag znanych pierwiastków, precyzyjne obliczenia aNie zawsze proste, ze względu na występowanie różnych izotopów w różnych proporcjach. Często masa atomowa jest określana jako średnia na podstawie względnej liczebności izotopów. Ponieważ niektóre izotopy są niestabilne, zmieniając się z czasem na inne elementy, wagi atomowe mogą się różnić i mogą być reprezentowane jako zakres, a nie pojedynczą wartość. Izotopy są zwykle reprezentowane z liczbą atomową w lewym dolnym rogu symbolu chemicznego, a liczba masy lub przybliżona masa atomowa w prawym górnym rogu. Na przykład Carbon 13 byłby pokazany jako _{6 c ^{13 .}}

Tabela okresowa

W latach 60. XIX wieku rosyjski chemik Dimitri Mendeleev pracował na tabeli znanych w tym czasie pierwiastków, początkowo wymieniając je w kolejności masy atomowej i układając je w rzędach, które zgrupowały elementy o podobnych właściwościach chemicznych razem. Wcześniej zauważył inne chemicy, że właściwości pierwiastków, gdy są zamówione według wagi, miały tendencję do r.Epeat w mniej lub bardziej regularnych odstępach czasu. Na przykład wszystkie lit, sód i potas są metali reaktywnych, które w podobny sposób łączą się z niemetalami, podczas gdy hel, neon i argon są całkowicie niereaktywnymi gazami. Z tego powodu lista Mendeleev stała się znana jako stół okresowy.

Pierwszy szkic Mendeleeva działał dobrze, ale było kilka niespójności. Na przykład wymienione w kolejności masy jod pojawił się przed Tellurium. Problem polegał na tym, że ten zgrupowany jod z tlenem, siarką i selenem oraz telluryum z fluorem, chlorem i bromem. Zgodnie z ich właściwościami chemicznymi powinno być odwrotnie, więc przed opublikowaniem swojego stołu w 1869 r. Mendelev po prostu zamienił te elementy. Jednak dopiero na początku XX wieku ujawniono przyczynę tych niespójności.

W 1913 r. Fizyk H.G.J. Moseley ustalił związek między długościami fal promieni rentgenowskich wytwarzanych przez różne elementy a ich sekwencją wokres okresowy. Ponieważ struktura atomu została ujawniona przez inne eksperymenty w tym czasie, stało się jasne, że związek ten zależy od liczby protonów w jądrze elementu, innymi słowy, jego liczby atomowej. Tabela okresowa może być następnie zamówiona przez tę liczbę, umieszczając obserwowane właściwości chemiczne elementów na zasadzie solidnej teoretycznej. Od czasu do czasu niespójności w oryginalnej tabeli wynikały z faktu, że zmiany liczby neutronów mogą czasem spowodować, że element ma wyższą masę atomową niż inny element o wyższej liczbie atomowej.

Nowoczesna tabela okresowa pokazuje elementy w pudełkach ułożonych w rzędach i kolumnach, z liczbą atomową wzdłuż każdego rzędu. Każda kolumna grupuje elementy o podobnych właściwościach chemicznych. Kolumny są określane przez liczbę i układ elektronów w atomach, co z kolei zależy od liczby protonów. Każde pudełko zwykle zawiera chemical symbol elementu, z powyższą liczbą atomową.