O obliczanie liczby cząstek jądrowych atomu wykonujemy, gdy chcemy wyznaczyć liczbę masową (A), liczbę protony (p) lub liczba neutrony (n), wszystkie dane lub cząstki z jądra atomu. Jądro to obszar znajdujący się w centrum atomu, w którym zawarte są cząstki atomowe zwane protonami i neutronami.
W swoim modelu atomowym zaproponowanym w 1911 r. Ernest Rutherford już stwierdził, że jądro było najgęstszym obszarem atomu. Informacja ta została potwierdzona odkryciem mas protonów i neutronów.
Uwaga: Masa protonu jest równa masie neutronu, która jest równa 1 jednostce masa atomowa (1 w nocy)
Aby przeprowadzić obliczanie liczby cząstek jądrowych, musimy użyć poniższego wyrażenia liczby masowej:
A = p + n
Warto zauważyć, że liczba protonów jest również liczbą atomową (Z).
Ogólnie rzecz biorąc, obliczyć liczbę cząstek jądrowych jest wykonanie obliczenia liczby masowej atomu. Zobacz poniżej rozdzielczość niektórych przykładów związanych z obliczeniami liczby cząstek jądrowych.
Pierwszy przykład: Gatunek chemiczny Pb
2+ zawiera 127 neutronów. Można powiedzieć, że całkowita liczba cząstek w jej jądrze wynosi:Dane: Pb (Z = 82)
a) 205
b) 206
c) 207
d) 208
e) 209
Rozkład:
Dane dostarczone przez ćwiczenie to:
- kation Pb+2: atom, który traci 2 elektrony;
- Liczba atomowa (Z): 82;
- Liczba mas (A) lub cząstek w jego jądrze: ?
Krok 1: Oblicz liczbę protonów.
Ponieważ liczba atomowa atomu jest zawsze równa liczbie protonów, liczba atomowa tego atomu jest równa 82.
Drugi krok: Oblicz liczbę mas (A) lub cząstek w jądrze.
Aby obliczyć liczbę cząstek w jądrze, wystarczy dodać liczbę protonów do liczby neutronów w następującym wyrażeniu:
A = p+n
A = 82 + 127
A = 209
Drugi przykład: Biorąc pod uwagę atomy 92U238 i 83Bi210, całkowita liczba cząstek (protonów, elektronów i neutronów) występujących w sumie wyniesie:
a) 496
b) 641
c) 528
d) 623
e) 465
Rozkład:
Dane dostarczone przez ćwiczenie to:
Uran (U):
Liczba atomowa (Z): 92;
Numer masowy (A): 238.
Bizmut (Bi):
Liczba atomowa (Z): 83;
Numer masowy (A): 210.
Krok 1: Oblicz liczbę protonów.
Ponieważ liczba atomowa atomu jest zawsze równa jego liczbie protonów, liczba protonów dla uranu wynosi 92, a dla bizmutu 83.
Drugi krok: Obliczanie liczby elektronów.
W atomach obojętnych, czyli niebędących kationami ani anionami, liczba elektronów jest zawsze równa liczbie protonów. Tak więc liczba elektronów w uranie wynosi 92, a w bizmucie 83.
Trzeci krok: Obliczanie liczby neutronów.
Aby obliczyć liczbę neutronów w jądrze, wystarczy skorzystać z dostarczonych danych i poniższego wzoru:
A = p + n
Dla uranu:
A = p + n
238 = 92 + n
n = 238 - 92
n = 146
Dla bizmutu:
A = p + n
210 = 83 + n
n = 210 - 83
n = 127
Krok 4: Obliczanie całkowitej liczby cząstek.
Ponieważ ćwiczenie pyta o sumę cząstek obecnych w tych dwóch atomach:
Suma: protony + elektrony + neutrony
Suma cząstek: 92 + 83 + 92 + 83 + 146 + 127
Suma: 623
Trzeci przykład: Atom składający się z 11 protonów, 12 neutronów i 11 elektronów ma odpowiednio liczbę atomową i liczbę masową równą:
a) 11 i 11
b) 11 i 12
c) 12 i 11
d) 11 i 23
e) 23 i 11
Rozkład:
Dane dostarczone przez ćwiczenie to:
- Liczba protonów: 11
- Liczba elektronów: 11
- Liczba neutronów: 12
- Liczba atomowa (Z): ?
- Liczba masowa (A): ?
Krok 1: Oblicz liczbę atomową (Z).
Ponieważ liczba atomowa atomu jest zawsze równa liczbie protonów, liczba atomowa tego atomu jest równa 11.
Drugi krok: Oblicz liczbę masową (A).
Aby obliczyć liczbę masową, wystarczy dodać liczbę protonów do liczby neutronów w następującym wyrażeniu:
A = p+n
A = 11 + 12
A = 23
Przeze mnie Diogo Lopes
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-numero-particulas-nucleares.htm