Qual è il numero di massa di un nucleo atomico? Il numero di massa è numericamente uguale alla somma dei neutroni e dei protoni del nucleo. È indicato dalla lettera A. Il concetto di "numero di massa" è apparso per il fatto che la massa del nucleo è dovuta al numero di particelle nucleari. Come sono correlati la massa del nucleo e il numero di particelle? Scopriamolo.
La struttura dell'atomo
Ogni atomo è costituito da un nucleo e da elettroni. Fatta eccezione per l'atomo di idrogeno, poiché ha un solo elettrone. Il nucleo è caricato positivamente. La carica negativa è trasportata dagli elettroni. La carica di ciascun elettrone è assunta come -1. L'atomo nel suo insieme è elettricamente neutro, cioè non ha carica. Ciò significa che il numero di particelle che portano una carica negativa, cioè gli elettroni, è uguale alla carica positiva del nucleo. Ad esempio, in un atomo di ossigeno, la carica nucleare è +8 e gli elettroni sono 8, in un atomo di calcio, la carica nucleare è +20, gli elettroni sono 20.
Struttura del nucleo
Il nucleo è costituito da due tipi di particelle: protoni e neutroni. I protoni sono caricati positivamente, i neutroni non hanno carica. Pertanto, i protoni danno carica al nucleo. La carica di ogni protone è presa come +1. Cioè, quanti protonicontenuta nel nucleo, tale sarà la carica dell'intero nucleo. Ad esempio, ci sono 6 protoni nel nucleo di carbonio, la carica nucleare è +6.
Nel sistema periodico di elementi di Mendeleev, tutti gli elementi sono disposti in ordine di carica nucleare crescente. L'idrogeno ha una carica nucleare di +1, si trova per primo; l'elio ha +2, è il secondo nella tabella; il litio ha +3, è il terzo e così via. Cioè, la carica del nucleo corrisponde al numero ordinale (atomico) dell'elemento nella tabella.
In generale, qualsiasi atomo è elettricamente neutro. Ciò significa che il numero di elettroni è uguale alla carica del nucleo, cioè il numero di protoni. E poiché il numero di protoni determina il numero atomico di un elemento, conoscendo questo numero atomico, conosciamo così il numero di elettroni, il numero di protoni e la carica nucleare.
La massa di un atomo
La massa di un atomo (M) è determinata dalla massa delle sue parti costituenti, cioè gli elettroni e il nucleo. Gli elettroni sono molto leggeri rispetto al nucleo e non contribuiscono quasi per nulla alla massa dell'intero atomo. Cioè, la massa di un atomo è determinata dalla massa del nucleo. Che cos'è un numero di massa? La massa del nucleo è determinata dal numero di particelle che compongono la sua composizione: protoni e neutroni. Pertanto, il numero di massa è la massa del nucleo, espressa non in unità di massa (grammi), ma nel numero di particelle. Naturalmente è nota la massa assoluta dei nuclei (m), espressa in grammi. Ma questi sono numeri molto piccoli espressi in poteri negativi. Ad esempio, la massa di un atomo di carbonio è m(C)=1.99 ∙ 10-23 g Utilizzare tali numeri non è conveniente. E se non c'è bisogno di valori di massa assoluti, basta solo confrontaremasse di elementi o particelle, quindi utilizzare le masse relative di atomi (LAr), espresse in amu. La massa relativa di un atomo è indicata nella tavola periodica, ad esempio, l'azoto ha 14.007 La massa relativa di un atomo, arrotondata a un numero intero, è il numero di massa del nucleo dell'elemento (A). I numeri di massa sono tali da essere comodi da usare: sono sempre numeri interi: 1, 2, 3 e così via. Ad esempio, l'azoto ha 14, il carbonio ha 12. Sono scritti con l'indice in alto a sinistra, ad esempio 14N o 12C.
Quando hai bisogno di conoscere il numero di massa?
Conoscendo il numero di massa (A) e il numero atomico di un elemento nel sistema periodico (Z), puoi determinare il numero di neutroni. Per fare ciò, sottrai i protoni dal numero di massa.
Conoscendo il numero di massa, puoi calcolare la massa del nucleo o dell'intero atomo. Poiché la massa del nucleo è determinata dalla massa delle particelle che compongono la sua composizione, è uguale al prodotto del numero di queste particelle per la massa di queste particelle, cioè il prodotto della massa del neutrone e il numero di massa. La massa di un neutrone è uguale alla massa di un protone, in genere sono indicati come la massa di un nucleone (particella nucleare).
M=LA∙mN
Ad esempio, calcoliamo la massa di un atomo di alluminio. Come si può vedere dal sistema periodico di elementi di Mendeleev, la massa atomica relativa dell'alluminio è 26.992 Arrotondando, otteniamo il numero di massa del nucleo di alluminio 27. Cioè, il suo nucleo è costituito da 27 particelle. La massa di una particella è un valore costante pari a 1.67 ∙ 10-24 g Quindi, la massa del nucleo di alluminio è: 27 ∙ 1.67 ∙ 10-24 r=4, 5 ∙ 10-23 r.
Qual è il numero di massa dei nuclei degli elementi che devi sapere quando compili le reazioni di decadimento radioattivo o le reazioni nucleari. Ad esempio, la fissione di un nucleo di uranio 235U, catturando un neutrone 1n, produce nuclei di bario 141 Ba e krypton 92Kr, oltre a tre neutroni liberi 1n. Quando si compilano tali reazioni, viene utilizzata la regola: la somma dei numeri di massa sui lati destro e sinistro dell'equazione non cambia. 235+1=92+141+3.
