Нукліди, ізотопи, масове число
Оскільки позитивний заряд протона і негативний заряд електрона збігаються за абсолютним значенням і дорівнюють елементарному заряду, в нейтральному атомі число електронів в оболонці завжди дорівнює числу протонів в ядрі. Таким чином, відомий заряд ядра визначає кількість електронів в оболонці нейтрального атома. Хімічні властивості елементів переважно залежить від числа електронів, які у найбільш віддаленої від ядра оболонці, отже, загальний заряд ядра атома є найважливішим ознакою індивідуальності хімічних елементів.
Усі атоми однієї й тієї ж елемента мають однаковий заряд ядра (кількість протонів в ядрі), а атоми різних елементів мають різний заряд їх ядер. На сьогодні відомо 118 хімічних елементів, тобто. 118 різних за значенням заряду атомних ядер. Всі відомі елементи можуть бути розташовані в один безперервний ряд у порядку зростання заряду їх атомів. Число, що відповідає заряду ядра, називається порядковим (атомним) номером елемента (позначення Z).
При переході від елемента до елемента (у послідовності зростання їх порядкового номера) число протонів, отже, і заряд ядра атома збільшується на одиницю, а число нейтронів і цим загальна кількість нуклонів в ядрах атомів елементів зростає нерівномірно.
Кількість нуклонів в ядрі атома елемента дорівнює відносної атомної маси елемента, округленої до цілого числа.
Водень Ar = 1,001; 1 нуклон
Вуглець Ar = 12,011; 12 нуклонів.
Нукліди, ізотопи, масове число
Більшість елементів, які у природі, складається з кількох видів атомів, які відрізняються значеннями відносної атомної маси.
Приклад.Хлор у природі зустрічається як суміш двох видів атомів, один з яких містить 18, а інший- 20 нейтронів у ядрі.
Кожен вид атомів (вигляд ядер) називаєтьсянуклідом.Нуклід - це вид атомів і ядер, що відповідає певним числам протонів і нейтронів.
Нукліди, що належать одному елементу і однозначно визначаються числом протонів, але розрізняються за кількістю нейтронів, називаються ізотопними нуклідами, або просто ізотопами.
Ізотопи елемента - це нукліди, що мають рівний заряд ядра (числом протонів).Ізотопи елемента відрізняються тільки числом нейтронів і, отже, загальним числом нуклонів.
Приклад.Ядра двох природних ізотопів хлору містять по 17 протонів, але 18 та 20 нейтронів, тобто. 35 та 37 нуклонів відповідно.
Для нуклідів точні значення відносних атомних мас завжди близькі до цілих значень, тому маси нуклідів можна порівнювати за цими значеннями, званиммасовими числами.
Масове число нукліду дорівнює числу нуклонів, що містяться в ньому (сумі протонів і нейтронів).
Для позначення конкретного нукліду використовується спеціальна символіка. Зліва символу хімічного елемента верхнім індексом вказується масове число, а нижнім індексом – заряд ядра (порядковий номер элемента). Наприклад, ізотоп хлору-18 записується як
Масове число = Число нуклонів в ядрі.
Порядковий номер = Число протонів в ядрі або число електронів в оболонці атома.
Різниця між масовим числом і порядковим номером = Число нейтронів в ядрі.