science >> Wetenschap >  >> anders

Waar is de meeste van de massa van een atoom gelegen?

Meer dan 99,9 procent van de massa van een atoom bevindt zich in de kern. De protonen en neutronen in het centrum van het atoom zijn ongeveer 2000 keer zwaarder dan de elektronen die eromheen cirkelen. Omdat de elektronen in vergelijking zo licht zijn, vertegenwoordigen ze slechts een fractie van een procent van het totale gewicht van het atoom.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De meeste de massa van een atoom bevindt zich in de kern.

Massa's van de deeltjes

Individuele atomen hebben extreem kleine massa's, en het gevolg is dat de deeltjes waaruit een atoom bestaat nog kleinere massa's hebben. Een proton weegt bijvoorbeeld 1,673 x 10 -24 g. Het neutron is iets zwaarder bij 1.675 x 10 -24 g. Een elektron is veel lichter, op 9,11 x 10 -28 g.

Deeltjes: hoeveel en waar

Elektrisch neutrale atomen hebben een gelijk aantal protonen en elektronen. De lading op elk elektron is dezelfde hoeveelheid als op het proton, hoewel van tegengestelde tekens. Protonen hebben een positieve lading; elektronen zijn negatief. Het aantal neutronen is een beetje moeilijker te definiëren omdat het zelfs voor atomen van hetzelfde element anders kan zijn. Carbon-12 heeft bijvoorbeeld zes protonen en zes neutronen; de radioactieve koolstof-14-kern heeft zes protonen en acht neutronen. Atomen hebben het grootste deel van hun massa in de kern, niet alleen omdat protonen en neutronen zwaarder zijn dan elektronen, maar ook omdat protonen en neutronen tezamen in aantal groter zijn dan 2: 1.

Massa's isotopen

Atomen van hetzelfde element kunnen verschillende aantallen neutronen hebben. Chemici noemen deze gerelateerde atomen isotopen. Het aantal isotopen varieert voor elk element. Tin is de isotoop champ met 63, terwijl waterstof de minste - drie heeft. Chemici bepalen de massa van elke isotoop door de protonen en neutronen te tellen. Ze negeren de elektronen omdat hun massa in vergelijking zo klein is. Voor het gemak ontwikkelden scheikundigen de atomaire massa-eenheid (AMU) voor het meten van atoomgewicht. Het wordt gedefinieerd als 1/12 van de massa van het koolstof-12-atoom, dus de atomaire massa van koolstof-12 is 12. Vanwege het geringe verschil in de massa's van het proton en neutron, evenals om andere redenen, atomaire massa's voor de meeste andere elementen en isotopen werken niet op hele getallen.

Gemiddelde atoommassa

Wanneer u de atomaire massa opzoekt voor een element in het periodiek systeem, ziet u het getal dat u ziet is het gemiddelde voor alle isotopen van het element. Het gemiddelde wordt aangepast voor de relatieve abundantie van elke isotoop. Als gevolg hiervan hebben zeldzame isotopen een kleiner effect en hebben veelgebruikte isotopen een groter effect op het gemiddelde. De gemiddelde atoommassa voor koolstof is bijvoorbeeld niet exact 12 maar 12,01. De zwaardere isotopen zoals koolstof-13 en koolstof-14 bestaan ​​in kleine hoeveelheden die de gemiddelde massa iets verhogen.

Atoomnummer

Voor elk element in het periodiek systeem, het getal bovenaan het elementsymbool is het atoomnummer. Dit is gewoon het aantal protonen voor het element. In tegenstelling tot atomaire massa is het atoomnummer hetzelfde voor elke isotoop en is het altijd een geheel getal.