Hvor er hovedparten af ​​et atoms masse koncentreret?

Rost-9D/iStock/GettyImages

Over 99,9 procent af et atoms masse findes i kernen. Protonerne og neutronerne i midten af ​​atomet er omkring 2.000 gange tungere end elektronerne, der kredser omkring det. Fordi elektronerne er så lette til sammenligning, repræsenterer de kun en lille brøkdel af en procent af atomets samlede vægt.

TL;DR (for lang; læste ikke)

Det meste af massen af et atom er placeret i kernen.

Partiklernes masse

Partiklernes masse

Individuelle atomer har ekstremt små masser, og det følger, at de partikler, der udgør et atom, har endnu mindre masser. En proton vejer for eksempel 1.673 x 10-24 g. Neutronen er lidt tungere ved 1,675 x 10-24 g. En elektron er langt lettere med 9,11 x 10-28 g.

Partikler:Hvor mange og hvor

Partikler:Hvor mange og hvor

Elektrisk neutrale atomer har lige mange protoner og elektroner. Ladningen på hver elektron er den samme mængde som på protonen, dog med modsatte fortegn. Protoner har en positiv ladning; elektroner er negative. Antallet af neutroner er lidt sværere at definere, da det kan være forskelligt selv for atomer af samme grundstof. For eksempel har kulstof-12 seks protoner og seks neutroner; den radioaktive kulstof-14-kerne har seks protoner og otte neutroner. Atomer har det meste af deres masse i kernen, ikke kun fordi protoner og neutroner er tungere end elektroner, men også fordi protoner og neutroner tilsammen overstiger elektroner med ca. 2:1.

Masse af isotoper

Masse af isotoper

Atomer af samme grundstof kan have forskelligt antal neutroner. Kemikere kalder disse beslægtede atomer isotoper. Antallet af isotoper varierer for hvert element. Tin er isotopmester med 63, mens brint har færrest - tre. Kemikere bestemmer massen af ​​hver isotop ved at tælle protoner og neutroner. De ignorerer elektronerne, fordi deres masse er så lille til sammenligning. For nemheds skyld udviklede kemikere atommasseenheden (AMU) til måling af atomvægt. Det er defineret som 1/12 af massen af carbon-12-atomet, så atommassen af carbon-12 er 12. På grund af den lille forskel i masserne af protonen og neutronen, såvel som af andre årsager, fungerer atommasserne for de fleste andre grundstoffer og isotoper ikke til hele tal.

Gennemsnitlig atommasse

Gennemsnitlig atommasse

Når du slår atommassen for et grundstof op i det periodiske system, er det tal du ser gennemsnittet for alle grundstoffets isotoper. Gennemsnittet justeres for den relative overflod af hver isotop. Som følge heraf har sjældne isotoper en mindre effekt, og almindelige har en større effekt på gennemsnittet. For eksempel er den gennemsnitlige atommasse angivet for kulstof ikke nøjagtigt 12, men 12,01. De tungere isotoper såsom kulstof-13 og kulstof-14 findes i små mængder, der øger den gennemsnitlige masse en smule.

Atomnummer

Atomnummer

For hvert grundstof i det periodiske system er tallet øverst på grundstofsymbolet atomnummeret. Dette er simpelthen antallet af protoner for grundstoffet. I modsætning til atommasse er atomnummer det samme for hver isotop og er altid et helt tal.