Koji je maseni broj atomske jezgre? Maseni broj je brojčano jednak zbroju neutrona i protona jezgre. Označava se slovom A. Koncept "masenog broja" pojavio se zbog činjenice da je masa jezgre posljedica broja nuklearnih čestica. Kako su masa jezgre i broj čestica povezani? Hajde da saznamo.
Struktura atoma
Bilo koji atom sastoji se od jezgre i elektrona. Osim atoma vodika, budući da ima samo jedan elektron. Jezgra je pozitivno nabijena. Negativan naboj nose elektroni. Naboj svakog elektrona uzima se kao -1. Atom je kao cjelina električno neutralan, odnosno nema naboj. To znači da je broj čestica koje nose negativan naboj, odnosno elektrona, jednak pozitivnom naboju jezgre. Na primjer, u atomu kisika, nuklearni naboj je +8, a elektroni su 8, u atomu kalcija, nuklearni naboj je +20, elektroni su 20.
Struktura jezgre
Jezgra se sastoji od dvije vrste čestica - protona i neutrona. Protoni su pozitivno nabijeni, neutroni nemaju naboj. Dakle, protoni daju naboj jezgri. Naboj svakog protona uzima se kao +1. Odnosno, koliko protonasadržan u jezgri, takav će biti naboj cijele jezgre. Na primjer, postoji 6 protona u jezgri ugljika, nuklearni naboj je +6.
U Mendeljejevljevom periodičnom sustavu elemenata, svi elementi su poredani prema rastućem nuklearnom naboju. Vodik ima nuklearni naboj +1, nalazi se prvi; helij ima +2, drugi je na tabeli; litij ima +3, treći je i tako dalje. To jest, naboj jezgre odgovara rednom (atomskom) broju elementa u tablici.
Općenito, svaki atom je električno neutralan. To znači da je broj elektrona jednak naboju jezgre, odnosno broju protona. A budući da broj protona određuje atomski broj elementa, znajući ovaj atomski broj, znamo broj elektrona, broj protona i nuklearni naboj.
Masa atoma
Masa atoma (M) određena je masom njegovih sastavnih dijelova, odnosno elektrona i jezgre. Elektroni su vrlo lagani u usporedbi s jezgrom i gotovo ništa ne doprinose masi cijelog atoma. To jest, masa atoma određena je masom jezgre. Što je maseni broj? Masa jezgre određena je brojem čestica koje čine njezin sastav - protona i neutrona. Dakle, maseni broj je masa jezgre, izražena ne u jedinicama mase (gramima), već u broju čestica. Naravno, poznata je apsolutna masa jezgri (m), izražena u gramima. Ali to su vrlo mali brojevi izraženi negativnim moćima. Na primjer, masa atoma ugljika je m(C)=1,99 ∙ 10-23 g. Korištenje takvih brojeva je nezgodno. A ako nema potrebe za apsolutnim vrijednostima mase, već samo trebate usporeditimase elemenata ili čestica, zatim upotrijebite relativne mase atoma (Ar), izražene u amu. Relativna masa atoma je naznačena u periodnom sustavu, na primjer, dušik ima 14, 007. Relativna masa atoma, zaokružena na cijeli broj, je maseni broj jezgre elementa (A). Maseni brojevi su takvi da ih je zgodno koristiti – uvijek su cijeli brojevi: 1, 2, 3 itd. Na primjer, dušik ima 14, ugljik ima 12. Napisani su gornjim lijevim indeksom, na primjer, 14N ili 12C.
Kada trebate znati maseni broj?
Poznavajući maseni broj (A) i atomski broj elementa u periodnom sustavu (Z), možete odrediti broj neutrona. Da biste to učinili, oduzmite protone od masenog broja.
Znajući maseni broj, možete izračunati masu jezgre ili cijelog atoma. Budući da je masa jezgre određena masom čestica koje čine njezin sastav, jednaka je umnošku broja tih čestica i mase tih čestica, odnosno umnošku mase neutrona i maseni broj. Masa neutrona jednaka je masi protona, općenito se označavaju kao masa nukleona (nuklearne čestice).
M=A∙mN
Na primjer, izračunajmo masu atoma aluminija. Kao što se može vidjeti iz periodnog sustava elemenata Mendeljejeva, relativna atomska masa aluminija je 26,992. Zaokružujući, dobivamo maseni broj jezgre aluminija 27. To jest, njegova jezgra se sastoji od 27 čestica. Masa jedne čestice je konstantna vrijednost jednaka 1,67 ∙ 10-24 g. Tada je masa aluminijske jezgre: 27 ∙ 1,67 ∙ 10-24 r=4, 5 ∙ 10-23 r.
Koliki je maseni broj jezgri elemenata koji trebate znati kada sastavljate reakcije radioaktivnog raspada ili nuklearne reakcije. Na primjer, fisijom jezgre urana 235U, hvatanjem jednog neutrona 1n, nastaju jezgre barija 141 Ba i kripton 92Kr, kao i tri slobodna neutrona 1n. Pri sastavljanju takvih reakcija koristi se pravilo: zbroj masenih brojeva na desnoj i lijevoj strani jednadžbe se ne mijenja. 235+1=92+141+3.
