Was ist die Massenzahl des Atomkerns?

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Was ist die Massenzahl des Atomkerns?
Was ist die Massenzahl des Atomkerns?
Anonim

Was ist die Massenzahl eines Atomkerns? Die Massenzahl ist numerisch gleich der Summe der Neutronen und Protonen des Kerns. Es wird mit dem Buchstaben A bezeichnet. Das Konzept der "Massenzahl" entstand aufgrund der Tatsache, dass die Masse des Kerns auf die Anzahl der Kernteilchen zurückzuführen ist. Wie hängen die Masse des Kerns und die Anzahl der Teilchen zusammen? Finden wir es heraus.

Die Struktur des Atoms

Jedes Atom besteht aus einem Kern und Elektronen. Außer dem Wasserstoffatom, da es nur ein Elektron hat. Der Kern ist positiv geladen. Negative Ladung wird von Elektronen getragen. Die Ladung jedes Elektrons wird als -1 angenommen. Das Atom als Ganzes ist elektrisch neutral, das heißt, es trägt keine Ladung. Das bedeutet, dass die Anzahl der Teilchen, die eine negative Ladung tragen, also Elektronen, gleich der positiven Ladung des Kerns ist. Zum Beispiel ist in einem Sauerstoffatom die Kernladung +8 und die Elektronen sind 8, in einem Calciumatom ist die Kernladung +20, die Elektronen sind 20.

Struktur des Zellkerns

Der Kern besteht aus zwei Arten von Teilchen - Protonen und Neutronen. Protonen sind positiv geladen, Neutronen haben keine Ladung. Protonen laden also den Kern auf. Die Ladung jedes Protons wird als +1 angenommen. Das heißt, wie viele Protonenim Kern enth alten ist, wird dies die Ladung des gesamten Kerns sein. Zum Beispiel gibt es 6 Protonen im Kohlenstoffkern, die Kernladung ist +6.

In Mendelejews Periodensystem der Elemente sind alle Elemente nach steigender Kernladung geordnet. Wasserstoff hat eine Kernladung von +1, er befindet sich zuerst; Helium hat +2, es steht an zweiter Stelle in der Tabelle; Lithium hat +3, es ist das dritte und so weiter. Das heißt, die Ladung des Kerns entspricht der Ordnungszahl (Ordnungszahl) des Elements in der Tabelle.

Diagramm der Struktur des Atoms
Diagramm der Struktur des Atoms

Im Allgemeinen ist jedes Atom elektrisch neutral. Das bedeutet, dass die Anzahl der Elektronen gleich der Ladung des Kerns ist, also der Anzahl der Protonen. Und da die Zahl der Protonen die Ordnungszahl eines Elements bestimmt, kennen wir mit Kenntnis dieser Ordnungszahl also die Zahl der Elektronen, die Zahl der Protonen und die Kernladung.

Die Masse eines Atoms

Die Masse eines Atoms (M) wird durch die Masse seiner Bestandteile, also der Elektronen und des Kerns, bestimmt. Elektronen sind im Vergleich zum Kern sehr leicht und tragen fast nichts zur Masse des gesamten Atoms bei. Das heißt, die Masse eines Atoms wird durch die Masse des Kerns bestimmt. Was ist eine Massenzahl? Die Masse des Kerns wird durch die Anzahl der Teilchen bestimmt, aus denen sich seine Zusammensetzung zusammensetzt - Protonen und Neutronen. Die Massenzahl ist also die Masse des Kerns, ausgedrückt nicht in Masseneinheiten (Gramm), sondern in der Anzahl der Teilchen. Natürlich ist die absolute Kernmasse (m), ausgedrückt in Gramm, bekannt. Aber das sind sehr kleine Zahlen, ausgedrückt in negativen Potenzen. Beispielsweise ist die Masse eines Kohlenstoffatoms m(C)=1,99 ∙ 10-23 G. Die Verwendung solcher Zahlen ist unbequem. Und wenn keine absoluten Massewerte benötigt werden, sondern nur verglichen werden mussMassen von Elementen oder Teilchen, dann verwenden Sie die relativen Massen von Atomen (Ar), ausgedrückt in amu. Die relative Masse eines Atoms wird im Periodensystem angegeben, zum Beispiel hat Stickstoff 14,007 Die relative Masse eines Atoms, gerundet auf eine ganze Zahl, ist die Massenzahl des Kerns des Elements (A). Massenzahlen sind so beschaffen, dass sie bequem zu verwenden sind – sie sind immer ganze Zahlen: 1, 2, 3 und so weiter. Zum Beispiel hat Stickstoff 14, Kohlenstoff hat 12. Sie werden mit Index oben links geschrieben, zum Beispiel 14N oder 12C.

Periodensystem
Periodensystem

Wann muss die Massenzahl bekannt sein?

Wenn man die Massenzahl (A) und die Ordnungszahl eines Elements im Periodensystem (Z) kennt, kann man die Anzahl der Neutronen bestimmen. Ziehen Sie dazu Protonen von der Massenzahl ab.

Wenn du die Massenzahl kennst, kannst du die Masse des Kerns oder des gesamten Atoms berechnen. Da die Masse des Kerns durch die Masse der Teilchen bestimmt wird, aus denen seine Zusammensetzung besteht, ist sie gleich dem Produkt aus der Anzahl dieser Teilchen und der Masse dieser Teilchen, dh dem Produkt der Masse des Neutrons und die Massenzahl. Die Masse eines Neutrons ist gleich der Masse eines Protons, allgemein werden sie als Masse eines Nukleons (Kernteilchen) bezeichnet.

M=A∙mN

Berechnen wir zum Beispiel die Masse eines Aluminiumatoms. Wie aus dem Periodensystem der Elemente von Mendelejew ersichtlich ist, beträgt die relative Atommasse von Aluminium 26,992. Durch Rundung erh alten wir die Massenzahl des Aluminiumkerns 27. Das heißt, sein Kern besteht aus 27 Teilchen. Die Masse eines Teilchens ist ein konstanter Wert gleich 1,67 ∙ 10-24 g. Dann ist die Masse des Aluminiumkerns: 27 ∙ 1,67 ∙ 10-24 r=4, 5 ∙ 10-23 r.

Kernreaktion
Kernreaktion

Was ist die Massenzahl der Kerne von Elementen, die Sie kennen müssen, wenn Sie radioaktive Zerfallsreaktionen oder Kernreaktionen zusammenstellen. Zum Beispiel erzeugt die Sp altung eines Urankerns 235U, der ein Neutron 1n einfängt, Bariumkerne 141 Ba und Krypton 92Kr, sowie drei freie Neutronen 1n. Beim Zusammenstellen solcher Reaktionen gilt die Regel: Die Summe der Massenzahlen auf der rechten und linken Seite der Gleichung ändert sich nicht. 235+1=92+141+3.

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