Materie is er in veel verschillende maten, vormen en kleuren. Overweeg chloor, een geelachtig gas of lood, een grijszwarte vaste stof of kwik, een zilverachtige vloeistof. Drie heel verschillende elementen, elk materiaal gemaakt van slechts één soort atoom. De verschillen in materie komen neer op de kleinste verschillen in atomaire structuur.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Begrijp dat isotopen van een element verschillende massagetallen hebben, maar de hetzelfde aantal protonen. Zoek met behulp van het periodiek systeem het atoomnummer van het element. Het atoomnummer is gelijk aan het aantal protonen. In een evenwichtig atoom is het aantal elektronen gelijk aan het aantal protonen. In een ongebalanceerd atoom is het aantal elektronen gelijk aan het aantal protonen plus het tegenovergestelde van de ionenlading. Bereken het aantal neutronen door het atoomnummer van het massagetal af te trekken. Als het massagetal van een specifieke isotoop niet bekend is, gebruikt u de atoommassa uit het periodiek systeem, afgerond op het dichtstbijzijnde gehele getal, minus het atoomnummer om het gemiddelde aantal neutronen voor het element te vinden.
Structuur van atomen

Elk atoom vormt drie hoofddeeltjes. Protonen en neutronen bundelen zich in de kern in het midden van het atoom. Elektronen vormen een draaiende wolk rond de kern. Protonen en neutronen vormen de massa van atomen. Elektronen, minuscuul vergeleken met de protonen en neutronen, dragen zeer weinig bij aan de totale massa van atomen.
Atomen en Isotopen

Atomen van hetzelfde element hebben hetzelfde aantal protonen. Alle koperatomen hebben 29 protonen. Alle heliumatomen hebben 2 protonen. Isotopen treden op wanneer atomen van hetzelfde element verschillende massa's hebben. Omdat het aantal protonen van een element niet verandert, treedt het verschil in massa op vanwege verschillende aantallen neutronen. Koper heeft bijvoorbeeld twee isotopen, koper-63 en koper-65. Copper-63 heeft 29 protonen en een massagetal van 63. Copper-65 heeft 29 protonen en massagetal 65. Helium heeft 2 protonen en heeft bijna altijd een massagetal van 4. Zeer zelden vormt helium de isotoop helium-3, die heeft nog steeds 2 protonen maar heeft een massagetal van 3.

Een methode om de formule voor een isotoop te schrijven toont de elementnaam of het symbool gevolgd door het massagetal, zoals helium-4 of He-4. Een andere steno-identificatie van isotopen toont het massagetal als een superscript en het atoomnummer als een subscript, beide getoond voorafgaand aan het atoomsymbool. Bijvoorbeeld ^{4 _{2He geeft de heliumisotoop aan met massagetal 4.
Periodiek systeem der elementen}}

De opstelling van het periodiek systeem der elementen biedt essentiële informatie voor het vinden van het aantal protonen , neutronen en elektronen in atomen. Het moderne periodiek systeem plaatst de elementen in volgorde van hun protonen. Het eerste element op de tafel, waterstof, heeft één proton. Het laatste element (althans voorlopig) op de tafel, Oganesson of Ununoctium, heeft 118 protonen.
Hoeveel protonen?

Het atoomnummer op het periodiek systeem identificeert het aantal protonen in elk atoom van dat element. Koper, atoomnummer 29, heeft 29 protonen. Het vinden van het atoomnummer van een element onthult het aantal protonen.
Hoeveel neutronen?

Het verschil tussen isotopen van een element hangt af van het aantal neutronen. Om het aantal neutronen in een isotoop te vinden, zoekt u het massagetal van de isotoop en het atoomnummer. Het atoomnummer of het aantal protonen is te vinden in het periodiek systeem. De atoommassa, ook te vinden op het periodiek systeem, is het gewogen gemiddelde van alle isotopen van het element. Als er geen isotoop wordt geïdentificeerd, kan de atoommassa worden afgerond op het dichtstbijzijnde gehele getal en worden gebruikt om het gemiddelde aantal neutronen te vinden.

De atoommassa van kwik is bijvoorbeeld 200.592. Kwik heeft verschillende isotopen met massagetallen van 196 tot 204. Bereken met behulp van de gemiddelde atoommassa het gemiddelde aantal neutronen door de atoommassa eerst af te ronden van 200.592 tot 201. Trek nu het aantal protonen 80 af van de atoommassa , 201-80, om het gemiddelde aantal neutronen te vinden, 121.

Als het massagetal van een isotoop bekend is, kan het werkelijke aantal neutronen worden berekend. Gebruik dezelfde formule, massagetal minus atoomnummer, om het aantal neutronen te berekenen. In het geval van kwik is de meest voorkomende isotoop kwik-202. Gebruik de vergelijking, 202-80 \u003d 122, om te bepalen dat kwik-202 122 neutronen heeft.
Hoeveel elektronen?

Een neutrale isotoop heeft geen lading, wat betekent dat de positieve en negatieve ladingen in evenwicht zijn in een neutrale isotoop. In een neutrale isotoop is het aantal elektronen gelijk aan het aantal protonen. Net zoals het vinden van het aantal protonen, vereist het vinden van het aantal elektronen in een neutrale isotoop het vinden van het atoomnummer van het element.

In een ion, een isotoop met een positieve of negatieve lading, doet het aantal protonen niet ' t is gelijk aan het aantal elektronen. Als protonen het aantal elektronen overtreffen, heeft de isotoop meer positieve ladingen dan negatieve ladingen. Met andere woorden, het aantal protonen overschrijdt het aantal elektronen met hetzelfde aantal als de positieve lading. Als het aantal elektronen het aantal protonen overschrijdt, is de ionenlading negatief. Om het aantal elektronen te vinden, tel je het tegenovergestelde van de ladingsonbalans op bij het aantal protonen.

Als een isotoop bijvoorbeeld een lading -3 heeft, zoals bij fosfor (atoomnummer 15), dan is het aantal van elektronen is drie groter dan het aantal protonen. Berekening van het aantal elektronen wordt dan 15 + (- 1) (- 3) of 15 + 3 \u003d 18, of 18 elektronen. Als een isotoop een +2-lading heeft, zoals bij strontium (atoomnummer 38), is het aantal elektronen twee minder dan het aantal protonen. In dit geval wordt de berekening 38 + (- 1) (+ 2) \u003d 38-2 \u003d 36, dus het ion heeft 36 elektronen. De gebruikelijke steno voor ionen toont de onbalans van de lading als een superscript na het atoomsymbool. In het fosforvoorbeeld zou het ion worden geschreven als P ^-3.