Atomen maken alles uit. Alles met massa en volume, groot of klein, bevat atomen. Verbazingwekkend genoeg bevatten de kleine atomen nog kleinere deeltjes. Protonen, neutronen en elektronen zijn de drie hoofdcomponenten van alle atomen. Het aantal en de rangschikking van deze drie onvoorstelbaar kleine deeltjes bepaalt de eigenschappen en het gedrag van de atomen die deze bevatten.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Om het nummer te vinden van neutronen in een isotoop, trek het aantal protonen af ​​van de atoommassa van de isotoop. Het atoomnummer van het element is gelijk aan het aantal protonen. Het berekenen van het aantal neutronen wordt dan de atomaire massa van de isotoop minus het atoomnummer van het element is gelijk aan het aantal neutronen. Voor uranium-235, atoomnummer 92, is het aantal neutronen 235-92 = 143 of 143 neutronen.

Deeltjes in atomen

Bijna alle atomen bevatten drie hoofddeeltjes: protonen, neutronen en elektronen. Protonen en neutronen vormen de kern of het midden van het atoom. Elektronen, veel kleiner dan de protonen en neutronen, omcirkelen de kern en draaien rond met de snelheid van het licht. Protonen hebben een positieve lading, neutronen hebben geen lading en elektronen hebben een negatieve lading. In een neutraal atoom is het aantal protonen gelijk aan het aantal elektronen, maar het aantal neutronen is niet altijd gelijk aan het aantal protonen.

Atomen identificeren

Het aantal protonen in een atoom bepaalt welk soort element het atoom vormt. Waterstof, eerste element op het periodiek systeem, heeft slechts één proton. Helium, tweede op het periodiek systeem, heeft twee protonen. Goud, nummer 79 op het periodiek systeem, heeft 79 protonen. Het Periodiek Systeem der Elementen toont de elementen in volgorde van het aantal protonen in de atomen.

Isotopen van Atomen

Een isotoop van een element betekent atomen met hetzelfde atoomnummer maar verschillende massagetallen . Dus, isotopen van een element hebben een verschillend aantal neutronen. Waterstof heeft drie isotopen. Waterstof, de meest voorkomende vorm van het atoom, heeft één proton en één elektron. Deuterium, één isotoop van waterstof, heeft nog steeds maar één proton en één elektron, maar heeft ook één neutron. Tritium, een andere isotoop van waterstof, heeft nog steeds maar één proton en één elektron maar heeft twee neutronen.

Neutronen berekenen

De massa van een atoom bestaat uit de gecombineerde massa's van de protonen en neutronen. De massa van de elektronen is verwaarloosbaar in de totale massa van het atoom. Protonen meten ongeveer één atomaire massa-eenheid en neutronen meten slechts iets meer dan één atomaire massa-eenheid. Om het aantal neutronen in het atoom te bepalen, trekt u het atoomnummer van de atoommassa af.

Het atoomnummer en de gemiddelde atomaire massa zijn te vinden in het periodiek systeem. De massa van verschillende isotopen wordt echter vaak geschreven als onderdeel van de naam van de isotoop. Uranium-235 betekent het element uranium, atoomnummer 92, heeft 92 protonen en een atomaire massa van 235. Anderzijds heeft uranium-238 een massa van 238 maar heeft nog steeds slechts 92 protonen. Een alternatieve methode om een ​​isotoop te schrijven, toont de atomaire massa als een superscript en het atoomnummer als een subscript. Uranium-235 kan ook worden geschreven als ^{235 _{92 U, waarbij U de standaardafkorting voor uranium is.}}

Gebruikmakend van de waterstofisotopen als voorbeelden, heeft het "normale" atoom van waterstof een atomaire massa van 1, en het atoomnummer is 1, wat betekent dat het atoom maar één proton heeft. Met behulp van de formule geeft de atomaire massa van 1 minus het atoomnummer of aantal protonen van 1 de vergelijking 1-1 = 0, dus het waterstofatoom heeft 0 neutronen. Aan de andere kant heeft tritium, een isotoop van waterstof, een atoommassa van 3, maar het atoomnummer van waterstof blijft 1 omdat het atoom maar één proton heeft. Met behulp van de vergelijking, atomaire massa minus atoomnummer gelijk aan het aantal neutronen, geeft 3-1 = 2, dus tritium heeft 2 neutronen.

Een ander gemeenschappelijk element, koolstof, heeft ook verschillende isotopen. Het normale koolstofatoom, atoomnummer 6, heeft een atomaire massa van 12. Gebruikmakend van de formule, is de atomaire massa minus het atoomnummer gelijk aan het aantal neutronen, toont 12-6 = 6, dus het koolstof-12-atoom heeft 6 neutronen. Koolstof-14, gebruikt voor radioactieve leeftijdsdatering van fossielen jonger dan 10.000 jaar oud, heeft nog steeds 6 protonen maar heeft een atoommassa van 14. Berekening van het aantal neutronen maakt gebruik van dezelfde formule, dus 14-6 = 8, dus koolstof-14 heeft 8 neutronen in de kern.