Door Riti Gupta – Bijgewerkt op 24 maart 2022

Wanneer u de subatomaire samenstelling van een chemische soort moet identificeren, is het periodiek systeem uw primaire referentie. Hieronder vindt u een duidelijke handleiding over hoe u het aantal neutronen, protonen en elektronen voor neutrale atomen, geladen ionen en isotopen kunt extraheren met behulp van het periodiek systeem en de nucleaire notatie.

Het periodiek systeem lezen

Het periodiek systeem bevat alle informatie die u nodig heeft over de subatomaire structuur van een element:

1. Symbool – De elementaire afkorting (bijvoorbeeld C voor koolstof).
2. Atoomnummer (Z) – Gelegen boven het symbool, is het gelijk aan het aantal protonen en, voor een neutraal atoom, aan het aantal elektronen. Voor koolstof, Z = 6 .
3. Atoommassa – Onder het symbool een gewogen gemiddelde van alle natuurlijke isotopen. Wanneer het wordt afgerond op het dichtstbijzijnde gehele getal, komt het overeen met het massagetal van de meest voorkomende isotoop. Voor koolstof levert dit een massagetal M = 12 op , wat de som is van protonen en neutronen.

Om het aantal neutronen in een neutraal atoom te vinden, trekt u het atoomnummer af van het massagetal:

#neutrons = M – Z – Voor koolstof, 12 – 6 = 6 neutronen.

Subatomaire deeltjes in ionen berekenen

Ionen ontstaan wanneer een atoom elektronen wint of verliest, waardoor de algehele lading verandert. Het superscript op het ionensymbool geeft de nettolading aan. Bijvoorbeeld Cl ^– is een chloride-ion met een lading van -1.

Bepaal eerst het aantal protonen en neutronen van het neutrale atoom uit het periodiek systeem. Chloor heeft Z = 17 protonen en, met behulp van M = 35 , #neutrons = 35 – 17 = 18 neutronen.

Omdat het ion een negatieve lading heeft, bevat het één extra elektron. Gebruik de ladingsbalansvergelijking:

#e– + #p+ = charge

Vervanging van de bekende waarden voor chloride:

#e– + 17 = –1 → #e– = 18

Dus Cl ^– bevat 17 protonen, 18 neutronen en 18 elektronen.

Identificeren van subatomaire deeltjes in isotopen

Isotopen zijn varianten van hetzelfde element die alleen verschillen in het aantal neutronen. Nucleaire notatie is een beknopte manier om ze weer te geven. Koolstof‑12 wordt bijvoorbeeld geschreven als ¹²⁶C .

In nucleaire notatie:

1. Symbool – Het symbool van het element (C).
2. Massagetal (A) – Het superscript (12) is gelijk aan protonen + neutronen.
3. Atoomnummer (Z) – Het subscript (6) is het aantal protonen, constant voor het element.

Om het aantal neutronen voor een specifieke isotoop te vinden, los je het volgende op:

#neutrons + Z = A

Voor koolstof‑13 (¹³⁶C ):

#neutrons + 6 = 13 → #neutrons = 7

Daarom heeft koolstof-13 6 protonen, 7 neutronen en, indien neutraal, 6 elektronen. Koolstof-12 heeft 6 protonen, 6 neutronen en 6 elektronen.

Door periodieke tabelgegevens te combineren met nucleaire notatie, kunt u nauwkeurig de subatomaire samenstelling van elk atoom, ion of isotoop bepalen.