การคำนวณจำนวนอนุภาคนิวเคลียร์

โอ การคำนวณจำนวนอนุภาคนิวเคลียร์ ของอะตอมเกิดขึ้นเมื่อเราต้องการหาเลขมวล (A) จำนวน), โปรตอน (p) หรือจำนวน นิวตรอน (n) ข้อมูลหรืออนุภาคทั้งหมดจากนิวเคลียสของอะตอม นิวเคลียสเป็นบริเวณที่ตั้งอยู่ใจกลางอะตอมซึ่งมีอนุภาคอะตอมที่เรียกว่าโปรตอนและนิวตรอน

ในแบบจำลองอะตอมที่เสนอในปี พ.ศ. 2454 เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด ได้กล่าวแล้วว่านิวเคลียสเป็นบริเวณที่หนาแน่นที่สุดของอะตอม ข้อมูลนี้ได้รับการยืนยันด้วยการค้นพบมวลของโปรตอนและนิวตรอน

หมายเหตุ: มวลของโปรตอนเท่ากับมวลของนิวตรอน ซึ่งเท่ากับ 1 หน่วยของ มวลอะตอม (1 น.)

เพื่อดำเนินการ การคำนวณจำนวนอนุภาคนิวเคลียร์เราต้องใช้นิพจน์เลขมวลด้านล่าง:

A = p + n

เป็นที่น่าสังเกตว่าจำนวนโปรตอนก็เป็นเลขอะตอม (Z) ด้วย

ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว คำนวณจำนวนอนุภาคนิวเคลียร์ คือการคำนวณเลขมวลของอะตอม ดูตัวอย่างความละเอียดด้านล่างที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณจำนวนอนุภาคนิวเคลียร์

ตัวอย่างที่ 1: สารเคมีชนิด Pb²⁺ มี 127 นิวตรอน อาจกล่าวได้ว่าจำนวนอนุภาคทั้งหมดในนิวเคลียสของมันคือ:

ข้อมูล: Pb (Z = 82)

ก) 205

ข) 206

ค) 207

ง) 208

จ) 209

ความละเอียด:

ข้อมูลที่ได้จากการฝึกคือ:

• Pb cation⁺²: อะตอมที่สูญเสีย 2 อิเล็กตรอน;
• เลขอะตอม (Z): 82;
• จำนวนมวล (A) หรืออนุภาคในแกน: ?

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณจำนวนโปรตอน

เนื่องจากเลขอะตอมของอะตอมจะเท่ากับจำนวนโปรตอนเสมอ ดังนั้นเลขอะตอมของอะตอมนั้นจึงเท่ากับ 82

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณจำนวนมวล (A) หรืออนุภาคในนิวเคลียส

ในการคำนวณจำนวนอนุภาคในนิวเคลียส เพียงเพิ่มจำนวนโปรตอนเข้ากับจำนวนนิวตรอนในนิพจน์ต่อไปนี้:

A = p+n

A = 82 + 127

A = 209

ตัวอย่างที่ 2: ให้อะตอมของ ₉₂ยู²³⁸ และ ₈₃บี²¹⁰จำนวนอนุภาคทั้งหมด (โปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตรอน) ที่มีอยู่ในผลรวมจะเป็น:

ก) 496

ข) 641

ค) 528

ง) 623

จ) 465

ความละเอียด:

ข้อมูลที่ได้จากการฝึกคือ:

• ยูเรเนียม (U):

เลขอะตอม (Z): 92;

มวลจำนวน (A): 238.

• บิสมัท (Bi):

เลขอะตอม (Z): 83;

มวลจำนวน (A): 210.

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณจำนวนโปรตอน

เนื่องจากเลขอะตอมของอะตอมจะเท่ากับจำนวนโปรตอนเสมอ ดังนั้นจำนวนของโปรตอนสำหรับยูเรเนียมคือ 92 และสำหรับบิสมัทจึงเท่ากับ 83

ขั้นตอนที่ 2: การคำนวณจำนวนอิเล็กตรอน

ในอะตอมที่เป็นกลาง กล่าวคือ อะตอมที่ไม่ใช่ไอออนบวกหรือแอนไอออน จำนวนอิเล็กตรอนจะเท่ากับจำนวนโปรตอนเสมอ ดังนั้นจำนวนอิเล็กตรอนในยูเรเนียมคือ 92 และในบิสมัทคือ 83

ขั้นตอนที่ 3: การคำนวณจำนวนนิวตรอน

ในการคำนวณจำนวนนิวตรอนภายในนิวเคลียส เพียงใช้ข้อมูลที่ให้ไว้และสูตรด้านล่าง:

A = p + n

• สำหรับยูเรเนียม:

A = p + n

238 = 92 + n

n = 238 - 92

n = 146

• สำหรับบิสมัท:

A = p + n

210 = 83 + n

n = 210 - 83

n = 127

ขั้นตอนที่ 4: การคำนวณจำนวนอนุภาคทั้งหมด

เมื่อแบบฝึกหัดถามหาผลรวมของอนุภาคที่มีอยู่ในอะตอมทั้งสองนี้:

ผลรวม: โปรตอน + อิเล็กตรอน + นิวตรอน

ผลรวมของอนุภาค: 92 + 83 + 92 + 83 + 146 + 127

ผลรวม: 623

ตัวอย่างที่ 3: อะตอมที่ประกอบด้วยโปรตอน 11 ตัว 12 นิวตรอนและ 11 อิเล็กตรอนมีเลขอะตอมและเลขมวลเท่ากับ:

ก) 11 และ 11

ข) 11 และ 12

ค) 12 และ 11

ง) 11 และ 23

จ) 23 และ 11

ความละเอียด:

ข้อมูลที่ได้จากการฝึกคือ:

• จำนวนโปรตอน: 11
• จำนวนอิเล็กตรอน: 11
• จำนวนนิวตรอน: 12
• เลขอะตอม (Z): ?
• เลขมวล (A): ?

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณเลขอะตอม (Z)

เนื่องจากเลขอะตอมของอะตอมจะเท่ากับจำนวนโปรตอนเสมอ ดังนั้นเลขอะตอมของอะตอมนั้นจึงเท่ากับ 11

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณเลขมวล (A)

ในการคำนวณจำนวนมวล เพียงเพิ่มจำนวนโปรตอนให้กับจำนวนนิวตรอนในนิพจน์ต่อไปนี้:

A = p+n

A = 11 + 12

A = 23

By Me. ดิโอโก้ โลเปส

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-numero-particulas-nucleares.htm