Какво е масовото число на атомно ядро? Масовото число е числено равно на сумата от неутрони и протони на ядрото. Обозначава се с буквата А. Концепцията за "масово число" се появи поради факта, че масата на ядрото се дължи на броя на ядрените частици. Как са свързани масата на ядрото и броят на частиците? Нека разберем.
Структурата на атома
Всеки атом се състои от ядро и електрони. С изключение на водородния атом, тъй като той има само един електрон. Ядрото е положително заредено. Отрицателният заряд се носи от електрони. Зарядът на всеки електрон се приема като -1. Атомът като цяло е електрически неутрален, тоест няма заряд. Това означава, че броят на частиците, които носят отрицателен заряд, тоест електрони, е равен на положителния заряд на ядрото. Например, в кислороден атом ядреният заряд е +8 и електроните са 8, в калциевия атом ядреният заряд е +20, електроните са 20.
Структура на ядрото
Ядрото се състои от два вида частици - протони и неутрони. Протоните са положително заредени, неутроните нямат заряд. Така протоните дават заряд на ядрото. Зарядът на всеки протон се приема като +1. Тоест колко протонасъдържащи се в ядрото, такъв ще бъде зарядът на цялото ядро. Например, има 6 протона във въглеродното ядро, ядреният заряд е +6.
В периодичната система от елементи на Менделеев всички елементи са подредени в ред на нарастващ ядрен заряд. Водородът има ядрен заряд +1, той се намира първи; хелият има +2, той е втори в таблицата; лития има +3, той е третият и т.н. Тоест зарядът на ядрото съответства на поредния (атомния) номер на елемента в таблицата.
По принцип всеки атом е електрически неутрален. Това означава, че броят на електроните е равен на заряда на ядрото, тоест на броя на протоните. И тъй като броят на протоните определя атомния номер на елемента, знаейки това атомно число, следователно знаем броя на електроните, броя на протоните и ядрения заряд.
Масата на атом
Масата на атома (M) се определя от масата на съставните му части, тоест електроните и ядрото. Електроните са много леки в сравнение с ядрото и не допринасят почти нищо за масата на целия атом. Тоест масата на атома се определя от масата на ядрото. Какво е масово число? Масата на ядрото се определя от броя на частиците, които съставляват неговия състав - протони и неутрони. По този начин масовото число е масата на ядрото, изразена не в единици маса (грамове), а в броя на частиците. Разбира се, абсолютната маса на ядрата (m), изразена в грамове, е известна. Но това са много малки числа, изразени в отрицателни сили. Например масата на въглеродния атом е m(C)=1,99 ∙ 10-23 g. Използването на такива числа е неудобно. И ако няма нужда от абсолютни стойности на масата, а просто трябва да сравнитемаси на елементи или частици, след това използвайте относителните маси на атомите (Ar), изразени в amu. Относителната маса на атома е посочена в периодичната таблица, например азотът има 14, 007. Относителната маса на атома, закръглена до цяло число, е масовият номер на ядрото на елемента (A). Масовите числа са такива, че са удобни за използване - те винаги са цели числа: 1, 2, 3 и т.н. Например, азотът има 14, въглеродът има 12. Пишат се с горен ляв индекс, например 14N или 12C.
Кога трябва да знаете масовото число?
Познавайки масовото число (A) и атомния номер на елемент в периодичната система (Z), можете да определите броя на неутроните. За да направите това, извадете протоните от масовото число.
Познавайки масовото число, можете да изчислите масата на ядрото или на целия атом. Тъй като масата на ядрото се определя от масата на частиците, които съставляват неговия състав, тя е равна на произведението на броя на тези частици и масата на тези частици, тоест на произведението на масата на неутрона и масовото число. Масата на неутрона е равна на масата на протон, обикновено те се означават като масата на нуклон (ядрена частица).
M=A∙mN
Например, нека изчислим масата на алуминиев атом. Както се вижда от периодичната система на елементите на Менделеев, относителната атомна маса на алуминия е 26,992. Закръгляне получаваме масовото число на алуминиевото ядро 27. Тоест ядрото му се състои от 27 частици. Масата на една частица е постоянна стойност, равна на 1,67 ∙ 10-24 g. Тогава масата на алуминиевата сърцевина е: 27 ∙ 1,67 ∙ 10-24 r=4, 5 ∙ 10-23 r.
Какъв е масовият брой на ядрата на елементите, които трябва да знаете, когато съставяте реакции на радиоактивен разпад или ядрени реакции. Например делене на ураново ядро 235U, улавяне на един неутрон 1n, произвежда бариеви ядра 141 Ba и криптон 92Kr, както и три свободни неутрона 1n. При съставянето на такива реакции се използва правилото: сумата от масовите числа от дясната и лявата страна на уравнението не се променя. 235+1=92+141+3.
