Что обозначает массовое число и зарядовое число

12.04.202212.04.2022 admin 0 Comments

Что обозначает массовое число и зарядовое число

1. Как называются протоны и нейтроны вместе?

Протоны и нейтроны называются нуклонами.
То есть атомные ядра состоят из нуклонов.

В 1932 году Д.Д. Иваненко и В. Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель строения ядер.

2. Что называется массовым числом и какой буквой оно обозначается?

Массовым числом называется общее число нуклонов в ядре атома.
Массовое число численно равно массе ядра, выраженной в атомных единицах массы и округлённой до целых чисел.
Массовое число обозначается буквой А.

3. Что можно сказать о числовом значении массы атома (в а.е.м.) и его массовом числе?

Массовое число равно с точностью до целых (поскольку масса каждого нуклона примерно равна 1 а.е.м.) числу атомных единиц массы, содержащихся в массе атома.

2. Что называется зарядовым числом и какой буквой оно обозначается?

Зарядовым числом называется число протонов в ядре.
Зарядовое число численно равно заряду ядра, выраженному в элементарных электрических зарядах.
(Заряд каждого протона равен элементарному электрическому заряду. )
Зарядовое число обозначается буквой Z.
Для каждого химического элемента зарядовое число равно атомному (порядковому) номеру в таблице Д. И. Менделеева.

4. Как называется и какой буквой обозначается число протонов в ядре?

Число протонов в атоме обозначается буквой Z и называется зарядовым числом.

5. Что можно сказать о зарядовом числе, заряде ядра (выраженном в элементарных электрических зарядах) и порядковом номере в таблице Д. И. Менделеева для любого химического элемента?

Зарядовое число равно заряду ядра, выраженному в элементарных электрических зарядах.
Зарядовое число атома равно его порядковому номеру в таблице Менделеева.

6. Как в общем виде принято обозначать ядро любого химического элемента?

Ядро любого химического элемента в общем виде обозначается .

7. Какой буквой обозначают число нейтронов в ядре?

Число нейтронов в ядре обозначают буквой N.

8. Какой формулой связаны между собой массовое число, зарядовое число и число нейтронов в ядре?

A = Z + N

9. Как с точки зрения протонно нейтронной модели ядра объясняется существование ядер с одинаковыми зарядами и различными массами?

У одного и того же химического элемента встречаются атомы с различными по массе ядрами.
Такие атомы называются изотопами.
Атомы изотопов имеют одинаковый заряд и поэтому один и тот же порядковый номер в таблице Д. И. Менделеева.

Изотопы — это разновидности одного химического элемента, различающиеся по массе атомных ядер
Ядра изотопов содержат одинаковое число протонов, но различное число нейтронов.

Источник

Состав атомного ядра: массовое и зарядовое число

Как известно в настоящее время общепринятой является планетарная модель атома, по которой атом представляет собой ядро, обладающее положительным зарядом, вокруг которого на довольно большом по сравнению с размерами ядра расстоянии вращаются отрицательно заряженные электроны.

Состав атомного ядра

Исследования показали, что ядро атома – это не единое цельное образование, оно состоит из более мелких частиц. Когда-то полагали, что эти частицы – только положительно заряженные протоны. Однако, в первой половине ХХ века сначала теоретически, а потом и практически было открыто существование нейтронов, которые наряду с протонами входят в состав ядра.

При этом нейтроны не обладают электрическим зарядом, они нейтральны, а также нейтроны обладают немного большей массой, чем протоны. В большинстве случаев этой разницей пренебрегают и считают их массу примерно равной.

Массовое число и зарядовое число

Массовое число, соответственно, характеризует массу атома. Так как масса протонов и нейтронов практически равна, поэтому приняли среднее значение массы нуклона, примерно равное 1 а.е.м. (атомной единице массы). A численно равно массе атома, выраженной в а.е.м.

Число протонов в ядре называют зарядовым числом и обозначают буквой Z. Массовое число и зарядовое число каждого химического элемента ставится перед буквенным обозначением элемента. То есть ядра любых элементов можно обозначить так: (Z^A)X. Причем массовое число всегда ставят сверху, а зарядовое – снизу.

Например: (7^14)N – азот, (26^56)Fe – железо, (92^235)U – уран. Соответственно массовое число и масса ядра азота: A = 14, m ≈ 14 а.е.м., железа: A = 56, m ≈ 56 а.е.м., урана: A = 235, m ≈ 235 а.е.м., зарядовое число азота: Z = 7, железа: Z = 26, урана: Z = 92.

Заряд любого протона равен одному зарядовому числу, а также одному элементарному электрическому заряду. Следовательно, зарядовое число Z, которое отображает количество протонов в ядре, численно равно положительному заряду ядра, который в данном случае выражен в элементарных зарядовых единицах.

Следует отметить еще, что зарядовое число атома любого вещества всегда равно порядковому (атомному) номеру химического элемента данного вещества в периодической системе Менделеева.

Источник

Состав атомного ядра. Ядерные силы

На этом уроке вам необходимо ознакомиться с представленным материалом по теме и пройти проверочный тест в конце.

Практически сразу после открытия нейтрона советским физиком Дмитрием Иваненко и немецким учёным Вернером Гейзенбергом была предложена протонно-нейтронная модель атомного ядра. Согласно ей, ядра всех химических элементов (за исключением водорода) состоят из двух видов частиц: протонов и нейтронов. Протоны и нейтроны называют нуклонами (от латинского «нуклеус» — ядро), а ядра атомов — нуклидами.

Общее число нуклонов в ядре называют массовым числом и обозначают буквой А. Оно ставится вверху перед буквенным обозначением химического элемента.

Например, массовое число кислорода равно 16, а углерода — 12.

Мы уже говорили о том, что массовое число принято выражать в атомных единицах массы (сокращённо, а. е. м.) и округлять до целых чисел. Напомним также, что атомную единицу массы выражают через массу атома углерода; она равна 1/12 части массы атома углерода:

Число протонов в ядре соответствует порядковому или атомному номеру элемента в таблице Менделеева и называется зарядовым числом, поскольку оно определяет заряд ядра. Обозначается зарядовое число буквой Z.

В наших примерах, зарядовое число кислорода равно восьми, а углерода — 6.

Как видно из приведённых примеров, зарядовое число ставится внизу перед буквенным обозначением элемента.

Напомним, что заряд протона положителен и равен элементарному электрическому заряду. Следовательно, зарядовое число численно равно заряду ядра, выраженному в элементарных электрических зарядах.

Так как атом в целом электрически нейтрален, то зарядовое число определяет одновременно и число электронов в атоме.

Число нейтронов в ядре обозначают большой буквой N. Нетрудно догадаться, что оно равно разнице между массовым и зарядовым числом:

Таким образом, ядро любого атома обозначается буквенным символом элемента. Вверху указывается значение его массового числа, а внизу — зарядового.

В общем случае любой химический элемент периодической таблицы Дмитрия Ивановича Менделеева можно представить в виде:

где под X подразумевается символ химического элемента.

Ещё раз уточним, каким образом определяется число протонов, электронов и нейтронов в ядре атома любого химического элемента. Во-первых, необходимо посмотреть в таблице Менделеева порядковый номер интересующего нас химического элемента. Таким образом мы найдём зарядовое число, то есть количество протонов и электронов в ядре. Затем, всё в той же таблице, необходимо посмотреть атомную массу этого элемента и округлить её до целых. Тем самым мы найдём массовое число, то есть общее количество нуклонов в ядре. И наконец, чтобы определить количество нейтронов в ядре атома, мы должны будем вычесть из массового числа зарядовое.

На основе новой, протонно-нейтронной модели строения атомных ядер, было дано объяснение многим экспериментальным фактам. Так, например, ещё в 1906—1907 годах учёными было выявлено, что продукт радиоактивного распада урана — ионий и продукт радиоактивного распада тория — радиоторий имеют те же химические свойства, что и торий, но отличаются от него атомной массой и характеристиками радиоактивного распада. При этом атомы обладали одинаковыми химическими свойствами, а отделить их друг от друга было невозможно никакими химическими методами. Впервые, на существование таких атомов обратил внимание Фредерик Содди в 1910 году. Он предложил называть такие разновидности атомов одного и того же химического элемента изотопами (что по-гречески означает «равноместные»), так как по своим химическим свойствам они должны быть помещены в одну и ту же клетку таблицы Менделеева.

На основании многих экспериментов, было установлено, что изотопы одинаково вступают в химические реакции и образуют одинаковые соединения. Это говорило о том, что число электронов в электронных оболочках, а, значит, и заряд ядра у изотопов одинаковы. Следовательно, ядра изотопов различаются только числом нейтронов. Иными словами, химические свойства элементов определяются не атомной массой, а зарядовым числом ядра. Действительно, например, нуклиды водорода-три и гелия-три имеют близкие по величине атомные массы, но принципиально разные химические свойства.

Из всех известных на сегодняшний день изотопов (а они есть у всех химических элементов) только изотопы водорода имеют названия:

Протий является самым распространённым изотопом в природе, а его ядро содержит только один протон. Изотоп дейтерия (его ещё называют тяжёлой водой), содержит в своём ядре один протон и один нейтрон. Соответственно, у трития — один протон и два нейтрона. В настоящее время в лабораториях получены изотопы водорода и с большим числом нейтронов: тремя, четырьмя, пятью и даже шестью.

Следует отметить, что у разных атомов существует разное количество изотопов. Например, у урана их 26, но самыми распространёнными в природе являются два — это уран-235 (около 0,7 %), и уран-238 (чуть более 99 %). Вы, наверное, обратили внимание на то, что мы не называли зарядового числа изотопов урана. Дело в том, что обычно изотопы называют по их массовым числам, так как зарядовые числа у них одинаковые.

Отметим, что изотопы бывают устойчивые (или стабильные) и неустойчивые (то есть радиоактивные). Стабильные изотопы сохраняются сколь угодно долго.

А нестабильные изотопы со временем превращаются в другие химические элементы в результате радиоактивных превращений.

В настоящее время известно около 280 стабильных изотопов химических элементов и более 2 тыс. радиоактивных изотопов.

Как правило, природные элементы представляют собой смесь нескольких изотопов, поэтому возникает задача их разделения. Как мы уже знаем, магнитное поле искривляет траекторию движения заряженных частиц. На этом свойстве магнитного поля основано действие устройства, называемого масс-спектрографом, который используется для разделения изотопов по массовому числу.

В заключении отметим, что предложенная Иваненко и Гейзенбергом протонно-нейтронная модель строения ядра впоследствии полностью была подтверждена экспериментально. Однако оставался нерешённым ещё один вопрос: почему ядра атомов не распадаются на отдельные нуклоны? Действительно, ведь мы знаем, что ядра атомов являются весьма устойчивыми образованиями, хотя в их состав входят одинаково заряженные частицы — протоны. А поскольку размеры ядер очень малы, то между протонами должны существовать огромные силы электрического отталкивания — порядка 230 ньютонов, что для частиц с массой порядка 10 –27 степени килограмм является очень большой силой. Поэтому возникает вопрос: какое взаимодействие препятствует взаимному отталкиванию между одноимённо заряженными частицами?

Мы знаем, что, кроме электромагнитных сил, в природе существуют также гравитационные силы. Может быть, стабилизирующую роль в ядрах играет именно гравитационное взаимодействие между нуклонами?

Другой особенностью ядерных сил является то, что они очень быстро убывают с увеличением расстояния между ядерными частицами. Проще говоря, они действуют на расстояниях, сравнимыми с размерами самих ядер.

На прохождение теста у Вас есть 1 попытка, последующие результаты учитываться не будут!

Источник

Состав атомного ядра. Массовое число. Зарядовое число

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Частицы в ядре называются так же нуклонами.

Массовое число ядра – это общее число нуклонов. Обозначается буквой А.

Численно равно массе ядра в а.е.м., округлённой до ближайшего целого. Безразмерно.

Массовое число ставится верхним индексом при названии элемента, например, 14 ₇N. Массовое число А = 14.

Зарядовое число ядра равно количеству протонов и обозначается буквой Z.

Численно равно заряду ядра, выраженному в элементарных зарядах. Безразмерно.

Массовое число ставится нижним индексом при названии элемента, например, 14 ₇N. Зарядовое число Z = 7.

Число нейтронов в ядре обычно обозначают буквой N, так что можно записать A=Z+N

Число нейтронов в ядрах одного и того же элемента может различаться – в результате получаются атомы с разной массой и немного различными химическими свойствами.

Изотопы – это разновидности данного химического элемента, различающиеся по массе атомных ядер.

Например, существуют 3 изотопа водорода: протий 1 ₁H, дейтерий 2 ₁Hи тритий 3 ₁H.

Редактировать этот урок и/или добавить задание Добавить свой урок и/или задание

Добавить интересную новость

Добавить анкету репетитора и получать бесплатно заявки на обучение от учеников

При правильном ответе Вы получите 1 балл

Чему равно массовое число урана 238 ₉₂U?

Выберите всего один правильный ответ.

При правильном ответе Вы получите 1 балл

Чему равно число нейтронов в ядре атома тория 232 ₉₀Th?

Выберите всего один правильный ответ.

Добавление комментариев доступно только зарегистрированным пользователям

Lorem iorLorem ipsum dolor sit amet, sed do eiusmod tempbore et dolore maLorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempborgna aliquoLorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempbore et dLorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempborlore m mollit anim id est laborum.

28.01.17 / 22:14, Иван Иванович Ответить +5

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetu sed do eiusmod qui officia deserunt mollit anim id est laborum.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing sed do eiusmod tempboLorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod temLorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempborpborrum.

28.01.17 / 22:14, Иван Иванович Ответить +5

Источник

Размер, состав и заряд атомного ядра. Массовое и зарядовое числа

Глава 32. Элементы физики атомного ядра

Атомное ядро состоит из элементарных частиц — протонов и нейтронов (протонно-нейтронная модель ядра была предложена советским физиком Д. Д. Иваненко (р. 1904), а впоследствии развита В. Гейзенбергом).

Атомное ядро характеризуется зарядом Ze, где е — заряд протона, Z — зарядовое число ядра, равное числу протонов в ядре и совпадающее с порядковым номером химического элемента в Периодической системе элементов Менделеева. Известные в настоящее время 107 элементов таблицы Менделеева имеют зарядовые числа ядер от Z = l до Z = 107.

Ядро обозначается тем же символом, что и нейтральный атом: , где X — символ химического элемента, Z — атомный номер (число протонов в ядре), А — массовое число (число нуклонов в ядре).

Сейчас протонно-нейтронная модель ядра не вызывает сомнений. Рассматривалась также гипотеза о протонно-электронном строении ядра, но она не выдержала экспериментальной проверки. Так, если придерживаться этой гипотезы, то массовое число А должно представлять собой число протонов в ядре, а разность между массовым числом и числом электронов должна быть равна заряду ядра. Эта модель согласовывалась со значениями изотопных масс и зарядов, но противоречила значениям спинов и магнитных моментов ядер, энергии связи ядра и т. д. Кроме того, она оказалась несовместимой с соотношением неопределенностей (см. § 215). В результате гипотеза о протонно-электронном строении ядра была отвергнута.

Так как атом нейтрален, то заряд ядра определяет и число электронов в атоме. От числа же электронов зависит их распределение по состояниям в атоме, от которого, в свою очередь, зависят химические свойства атома. Следовательно, заряд ядра определяет специфику данного химического элемента, т. е. определяет число электронов в атоме, конфигурацию их электронных оболочек, величину и характер внутриатомного электрического поля.

Ядра с одинаковыми Z, но разными А (т. е. с разными числами нейтронов N = А – Z) называются изотопами, а ядра с одинаковыми А, но разными Z — изобарами. Например, водород (Z = l) имеет три изотопа: — протий (Z = l, N = 0), — дейтерий (Z = 1, N = 1), — тритий (Z = 1, N = 2), олово — десять, и т. д. В подавляющем большинстве случаев изотопы одного и того же химического элемента обладают одинаковыми химическими и почти одинаковыми физическими свойствами (исключение составляют, например, изотопы водорода), определяющимися в основном структурой электронных оболочек, которая является одинаковой для всех изотопов данного элемента. Примером ядер-изрбар могут служить ядра , , . В настоящее время известно более 2000 ядер, отличающихся либо Z, либо А, либо тем и другим.