В химии таблица Менделеева является ключевым инструментом для расчета числа электронов, протонов и нейтронов в атоме. Она представляет собой упорядоченный набор химических элементов, отсортированных по возрастанию атомного номера. Атомный номер представляет собой количество протонов в атоме и определяет его положение в периодической системе.
Для определения числа электронов в атоме можно использовать атомный номер элемента. Обычно в атоме число электронов равно числу протонов, поэтому атомный номер и количество электронов совпадают. Например, у кислорода атомный номер равен 8, что означает, что в атоме кислорода 8 электронов.
Чтобы найти число протонов в атоме, также можно использовать атомный номер элемента. Атомный номер указывает на количество протонов в ядре атома. Например, у углерода атомный номер равен 6, тогда в атоме углерода 6 протонов.
Нейтроны — это нейтральные частицы, которые находятся в ядре вместе с протонами. Чтобы найти число нейтронов в атоме, необходимо знать массовое число элемента. Массовое число — это сумма протонов и нейтронов в атоме. Нейтроны можно вычислить, вычтя количество протонов (атомный номер) из массового числа. Например, для углерода массовое число равно приблизительно 12, а атомный номер равен 6, следовательно, количество нейтронов будет 12 — 6 = 6.
Что такое таблица Менделеева
Каждый химический элемент в таблице Менделеева представлен своим символом, например, H для водорода, O для кислорода и Fe для железа. В таблице Менделеева элементы разделены на ряды и группы. Ряды соответствуют энергетическим уровням электронов в атоме, а группы показывают химические свойства элементов.
Каждый элемент таблицы Менделеева представлен своим атомным номером, который отражает количество протонов в атомном ядре этого элемента. Протоны имеют положительный заряд и определяют химические свойства элемента.
Кроме того, таблица Менделеева также предоставляет информацию о массовом числе элементов, которое показывает общее количество протонов и нейтронов в атомном ядре. Нейтроны не имеют заряда и влияют на стабильность атома и его массу.
Таблица Менделеева стала одним из основополагающих инструментов в химии, позволяющим исследователям легко изучать химические свойства и структуру различных элементов, а также предсказывать их реакции и свойства. Благодаря таблице Менделеева становится возможным создание новых соединений и материалов, а также разработка новых технологий и препаратов.
Химические элементы
Химический элемент — совокупность атомов с одним и тем же зарядом ядра, числом протонов в ядре и электронов в электронной оболочке. Закономерную связь химических элементов отражает периодическая таблица Д.И. Менделеева.
68% учеников этого НЕ ЗНАЮТ! Таблица Менделеева — Как пользоваться?
- Обозначение химического элемента
- Русское наименование
- Порядковый номер = заряд атома = число электронов = число протонов
- Атомная масса
- Распределение электронов по энергетическим уровням
- Электронная конфигурация внешнего уровня
Надо заметить, что на экзамене часто из карточки элемента скрывают распределение электронов и конфигурацию внешнего уровня. Тем не менее, если вы успешно освоили предыдущую тему, то для вас не составит труда написать электронную конфигурацию атома зная его порядковый номер в таблице Д.И. Менделеева (номер уж точно не тронут!))
Протоны, нейтроны и электроны
Вы уже знаете, что порядковый номер элемента в периодической таблице Д.И. Менделеева равен числу протонов, а число протонов равно числу электронов.
Для того чтобы найти число нейтронов в атоме алюминия, необходимо вычесть из атомной массы число протонов:
Получается, что в атоме алюминия 14 нейтронов. Посчитайте число нейтронов, электронов и протонов самостоятельно для атомов бериллия, кислорода, меди. Решение вы найдете ниже.
Если вы поняли суть и научились считать протоны, нейтроны и электроны, самое время приступать к следующей теме.
Изотопы
Изотопы (греч. isos — одинаковый + topos — место) — общее название разновидностей одного и того же химического элемента, имеющих одинаковый заряд ядра (число протонов), но разное число нейтронов.
Вероятно, вы не задумывались, но вся таблица Д.И. Менделеева и представленные в ней химические элементы — это самые распространенные на земле изотопы.
Лучше всего объяснить, что такое изотопы наглядным примером. Широко известны три изотопа водорода: протий, дейтерий и тритий.
В таблице Д.И. Менделеева представлен самый распространенный из трех — протий. Он содержит 1 протон и 1 электрон, нейтроны отсутствуют. У дейтерия 1 протон, 1 нейтрон и 1 электрон. У трития 1 протон, 2 нейтрона, 1 электрон.
Теперь очевидно, что изотопы — атомы одного и того же химического элемента, различающиеся числом нейтронов.
Рассмотрим пример с изотопами лития. Самостоятельно посчитайте количество нейтронов у каждого изотопа. Найдите тот, который включен в таблицу Д.И. Менделеева.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Блиц-опрос по теме Химические элементы
Как найти электроны
Электроны находятся в электронной оболочке вокруг ядра атома и имеют отрицательный заряд. В незаряженном атоме их число также равно порядковому номеру элемента в таблице Менделеева, то есть совпадает с числом протонов.
Например, чтобы найти количество электронов в атоме магния, достаточно посмотреть его порядковый номер – 12. Значит в атоме магния 12 электронов.
Таким образом, число электронов в нейтральном атоме всегда равно числу протонов и его можно найти по порядковому номеру элемента в таблице Менделеева.
Как найти нейтроны
Нейтроны также находятся в ядре атома, но не имеют заряда. Их число можно найти, если определить количество протонов нейтронов и электронов в атоме, используя следующую формулу:
Число нейтронов = атомная масса — число протонов
Атомная масса указана для каждого элемента в таблице Менделеева. Например, для железа:
- Атомная масса железа: 55,8
- Число протонов (порядковый номер железа): 26
- Число нейтронов = 55,8 – 26 = 29,8 ≈ 30
По этой же формуле можно определить количество протонов в изотопах, подставляя вместо атомной массы значение массового числа изотопа.
Состав атомного ядра. Число протонов
Предложенная Э. Резерфордом в (1911) году ядерная (планетарная) модель строения атома сводится к следующим положениям:
- атом состоит из положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него электронов;
- более (99,96) % массы атома сосредоточено в его ядре;
- диаметр ядра примерно в сто тысяч раз меньше диаметра самого атома.
Согласно этой модели можно дать следующее определение атома:
Атом — электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.
Ядро атома состоит из элементарных частиц: протонов и нейтронов . Протоны и нейтроны имеют общее название нуклоны (ядерные частицы).
Протон ((p)) — частица, имеющая заряд (+1) и относительную массу, равную (1).
Нейтрон ((n)) — частица без заряда с относительной массой (1).
К элементарным частицам относятся также электроны ( е _ ), которые образуют электронную оболочку атома.
Рис. (1). Строение атома
Протоны и нейтроны имеют одинаковую массу. Масса электрона составляет 1 1840 массы протона и нейтрона. Поэтому основная масса атома сосредоточена в его ядре.
Протон имеет положительный заряд (+1). Заряд электрона — отрицательный и по величине равен заряду протона: (–)(1).
Фактчек
- Атом — электронейтральная частица, состоящая из ядра и вращающихся вокруг него электронов.
- Электроны располагаются на электронных подуровнях, причем их число определяется порядковым номером элемента.
- Существует группа атомов одного и того же химического элемента, у которых имеется разное число нейтронов. Такие элементы называют изотопами.
- Электроны располагаются по ячейкам так, чтобы энергия системы была минимальна.
- Иногда для достижения минимума энергии некоторые правила нарушаются — таковым является проскок электрона.
Задание 1.
Ядро атома состоит из:
- Протонов и нейтронов
- Протонов и электронов
- Нейтронов и электронов
- Протонов, нейтронов и электронов
Задание 2.
У изотопов различается число:
- Протонов
- Нейтронов
- Электронов
- Нейтронов и электронов
Задание 3.
Проскок электрона характерен для элемента:
Задание 4.
На третьем электронном слое может находиться максимально:
- 8 электронов
- 18 электронов
- 2 электрона
- 32 электрона
Ответы: 1. — 1; 2. — 2; 3. — 4; 4. — 2.
Как определить количество нейтронов электронов и протонов в химическом элементе при помощи таблицы Менделеева?
Химические элементы состоят из: свободно вращающихся электронов; протонов и нейтронов, входящих в состав ядра.
Очень часто мои знакомые спрашивают меня, как посчитать те или иные части химических элементов. Эта инструкция о том, как определить количество нейтронов, электронов и протонов в химическом элементе. Это может пригодиться вам в школе, начиная с 7-8 класса. Так же задания данного типа очень часто встречаются на экзаменах по физике и химии.
Возьмем любой элемент из таблицы Менделеева и рассмотрим его. Я возьму литий (Li). Обратите внимание на порядковый номер и атомную массу данного химического элемента. Обычно порядковый номер пишут вверху, а атомную массу элемента внизу под ним.
Далее смотрим на порядковый номер данного элемента (в нашем случае лития) в таблице Д. И. Менделеева. Он равен трём. Число протонов равно числу электронов и равно порядковому номеру данного элемента, а это значит у Лития 3 протона и 3 электрона.
Затем смотрим на атомную массу- она (в случае с Литием) равна 6.941. Округляем с точностью до целых, получается 7. Так как число нейтронов равно разности атомной массы элемента и порядкового номера, то 7-3=4. 4 нейтрона. Итого у Лития: три протона, три электрона и четыре нейтрона. Всё очень просто, главное- чаще практиковаться и вы сумеете находить количество нейтронов, электронов и протонов в уме.
Как определить протон, нейтрон, электрон
Атом – это мельчайшая частица, которую разделить на составные части химическим путем невозможно. Атом состоит из положительно заряженного ядра за счет протонов (р) с зарядом + и нейтральных частиц нейтронов (n). Вокруг него вращаются электроны (ē), имеющие отрицательный заряд.
Статьи по теме:
- Как определить протон, нейтрон, электрон
- Как определить заряд атома
- Какие частицы входят в состав атома
Вам понадобится
- Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева.
Инструкция
Благодаря умению правильно вычислять количество протонов, нейтронов или электронов, можно определить валентность химического элемента, а также составить электронную формулу. Для этого потребуется только периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, которая является обязательным справочным материалом.
Таблица Д.И. Менделеева разделена на группы (располагаются вертикально), которых всего восемь, а также на периоды, расположенные горизонтально. Каждый химический элемент имеет свой порядковый номер и относительную атомную массу, что указано в каждой клетке периодической таблицы. Количество протонов (р) и электронов (ē) численно совпадает с порядковым номером элемента. Для определения числа нейтронов (n) необходимо из относительной атомной массы (Ar) вычесть номер химического элемента.
Пример № 1. Вычислите количество протонов, электронов и нейтронов атома химического элемента № 7.Химический элемент № 7 – это азот (N). Сначала определите количество протонов (р). Если порядковый номер 7, значит, будет 7 протонов. Учитывая, что это число совпадает с количеством отрицательно заряженных частиц, электронов (ē) тоже будет 7. Для определения числа нейтронов (n) из относительной атомной массы (Ar (N) = 14) вычтите порядковый номер азота (№ 7). Следовательно, 14 – 7 = 7. В общем виде вся информация выглядит таким образом:р = +7;ē = -7;n = 14-7 = 7.
Пример № 2. Вычислите количество протонов, электронов и нейтронов атома химического элемента № 20.Химический элемент № 20 – это кальций (Са). Сначала определите количество протонов (р). Если порядковый номер 20, следовательно, будет 20 протонов. Зная, что это число совпадает с количеством отрицательно заряженных частиц, значит электронов (ē) тоже будет 20. Для определения числа нейтронов (n) из относительной атомной массы (Ar (Са) = 40) вычтите порядковый номер кальция (№ 20). Следовательно, 40 – 20 = 20. В общем виде вся информация выглядит таким образом:р = +20;ē = -20;n = 40-20 = 20.
Пример № 3. Вычислите количество протонов, электронов и нейтронов атома химического элемента № 33.Химический элемент № 33 – это мышьяк (As). Сначала определите количество протонов (р). Если порядковый номер 33, значит, будет 33 протона. Учитывая, что это число совпадает с количеством отрицательно заряженных частиц, электронов (ē) тоже будет 33. Для определения числа нейтронов (n) из относительной атомной массы (Ar (As) = 75) вычтите порядковый номер азота (№ 33). Следовательно, 75 – 33 = 42. В общем виде вся информация выглядит таким образом:р = +33;ē = -33;n = 75 -33 = 42.
Как использовать таблицу Менделеева для определения числа электронов, протонов и нейтронов в элементе?
Для определения числа электронов, протонов и нейтронов в элементе с использованием таблицы Менделеева, следуйте следующим шагам:
- Найдите элемент в таблице Менделеева. Обычно элементы упорядочены по возрастанию атомного номера.
- Прочтите атомный номер элемента. Этот номер указывает на число протонов в ядре атома. Например, для водорода атомный номер равен 1, а для кислорода — 8.
- Найдите атомную массу элемента в таблице. Она обозначает суммарное количество протонов и нейтронов в ядре атома. Обратите внимание, что атомная масса обычно округлена и указана как десятичное число. Например, атомная масса водорода равна приблизительно 1.008, а для кислорода — 15.999.
- Для определения количества электронов можно использовать электронную конфигурацию элемента. Она указывает, как электроны распределены по энергетическим уровням вокруг ядра атома. Первый уровень может содержать не более 2 электронов, второй — не более 8, третий — не более 18, и так далее. Например, электронная конфигурация водорода 1s1, что означает, что у него есть 1 электрон на первом энергетическом уровне. Для кислорода электронная конфигурация 1s2 2s2 2p4, что означает, что у него есть 2 электрона на первом энергетическом уровне, 2 электрона на втором энергетическом уровне и 4 электрона на третьем энергетическом уровне.
Используя информацию из таблицы Менделеева, вы можете определить количество электронов, протонов и нейтронов в элементе. Зная число протонов, вы также можете определить число электронов, так как атом в нормальных условиях является электрически нейтральным и число электронов равно числу протонов. Чтобы определить число нейтронов, от атомной массы вычитайте число протонов. Например, для водорода с атомной массой 1.008 и одним протоном, число нейтронов равно 1. Для кислорода с атомной массой 15.999 и восемью протонами, число нейтронов равно примерно 16 — 8 = 8.
Таблица Менделеева является мощным инструментом для определения основных характеристик элементов, включая число электронов, протонов и нейтронов. Это практическое руководство поможет вам использовать эту таблицу для быстрого и точного определения состава атомов различных элементов.
Примеры расчетов электронов, протонов и нейтронов для известных элементов в химии
В химии каждый элемент имеет свой уникальный атомный номер, который указывает на количество протонов в ядре атома. Для расчета количества электронов в атоме можно использовать эту информацию. Нейтроны же определяются как разница между массовым числом и атомным числом элемента.
Давайте рассмотрим несколько примеров расчетов:
Пример 1: Кислород (O)
Атомный номер кислорода равен 8, что означает, что у него 8 протонов в ядре. Поскольку кислород имеет обычно 16 нуклонов (массовое число), атом состоит из 8 протонов и 8 нейтронов. Таким образом, кислород содержит 8 электронов.
Пример 2: Железо (Fe)
У железа атомный номер 26, что означает, что у него 26 протонов в ядре. Массовое число для обычного железа составляет примерно 56. Подсчитав разницу между массовым числом и атомным числом, получаем 30. Итак, в атоме железа содержится 26 электронов и 30 нейтронов.
Пример 3: Водород (H)
Атомный номер водорода равен 1, что означает присутствие одного протона в ядре. Массовое число для самого распространенного изотопа водорода (дейтерия) составляет 2. Таким образом, в атоме водорода содержится 1 электрон и 1 нейтрон.
Таких примеров можно привести множество. Расчет количества электронов, протонов и нейтронов может быть полезным в химическом исследовании и понимании структуры и свойств различных элементов.
