เลขมวลของนิวเคลียสอะตอมเป็นเท่าใด เลขมวลเป็นตัวเลขเท่ากับผลรวมของนิวตรอนและโปรตอนของนิวเคลียส มันเขียนแทนด้วยตัวอักษร A แนวคิดของ "จำนวนมวล" ปรากฏขึ้นเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่ามวลของนิวเคลียสนั้นเกิดจากจำนวนของอนุภาคนิวเคลียร์ มวลของนิวเคลียสและจำนวนอนุภาคสัมพันธ์กันอย่างไร? มาดูกัน
โครงสร้างของอะตอม
อะตอมใดๆ ที่ประกอบด้วยนิวเคลียสและอิเล็กตรอน ยกเว้นอะตอมไฮโดรเจน เนื่องจากมีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียว นิวเคลียสมีประจุบวก ประจุลบถูกนำโดยอิเล็กตรอน ประจุของอิเล็กตรอนแต่ละตัวจะเป็น -1 อะตอมโดยรวมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า กล่าวคือ ไม่มีประจุ ซึ่งหมายความว่าจำนวนอนุภาคที่มีประจุลบ กล่าวคือ อิเล็กตรอน มีค่าเท่ากับประจุบวกของนิวเคลียส ตัวอย่างเช่น ในอะตอมของออกซิเจน ประจุนิวเคลียร์คือ +8 และอิเล็กตรอนคือ 8 ในอะตอมแคลเซียม ประจุนิวเคลียร์คือ +20 อิเล็กตรอนคือ 20
โครงสร้างของนิวเคลียส
นิวเคลียสประกอบด้วยอนุภาคสองประเภท - โปรตอนและนิวตรอน โปรตอนมีประจุบวก นิวตรอนไม่มีประจุ ดังนั้นโปรตอนจึงให้ประจุแก่นิวเคลียส ประจุของโปรตอนแต่ละตัวถือเป็น +1 นั่นคือมีโปรตอนกี่ตัวที่มีอยู่ในนิวเคลียส ซึ่งจะเป็นประจุของนิวเคลียสทั้งหมด ตัวอย่างเช่น มีโปรตอน 6 ตัวในนิวเคลียสคาร์บอน ประจุนิวเคลียร์คือ +6
ในระบบธาตุของ Mendeleev องค์ประกอบทั้งหมดถูกจัดเรียงตามลำดับการเพิ่มขึ้นของประจุนิวเคลียร์ ไฮโดรเจนมีประจุนิวเคลียร์ +1 อยู่อันดับแรก ฮีเลียมมี +2 เป็นอันดับสองในตาราง ลิเธียมมี +3 ซึ่งเป็นตัวที่สามเป็นต้น นั่นคือประจุของนิวเคลียสสอดคล้องกับเลขลำดับ (อะตอม) ของธาตุในตาราง
โดยทั่วไป อะตอมใดๆ ก็ตามที่มีความเป็นกลางทางไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับประจุของนิวเคลียสนั่นคือจำนวนโปรตอน และเนื่องจากจำนวนโปรตอนกำหนดเลขอะตอมของธาตุ โดยรู้เลขอะตอมนี้ เราจึงทราบจำนวนอิเล็กตรอน จำนวนโปรตอน และประจุนิวเคลียร์
มวลอะตอม
มวลของอะตอม (M) ถูกกำหนดโดยมวลของส่วนประกอบต่างๆ นั่นคืออิเล็กตรอนและนิวเคลียส อิเล็กตรอนมีน้ำหนักเบามากเมื่อเทียบกับนิวเคลียสและแทบไม่มีส่วนทำให้เกิดมวลของอะตอมทั้งหมด นั่นคือมวลของอะตอมถูกกำหนดโดยมวลของนิวเคลียส เลขมวลคืออะไร? มวลของนิวเคลียสถูกกำหนดโดยจำนวนของอนุภาคที่ประกอบขึ้นเป็นองค์ประกอบ - โปรตอนและนิวตรอน ดังนั้น เลขมวลคือมวลของนิวเคลียส ซึ่งไม่ได้แสดงเป็นหน่วยมวล (กรัม) แต่เป็นจำนวนอนุภาค แน่นอนว่ามวลสัมบูรณ์ของนิวเคลียส (m) ซึ่งแสดงเป็นกรัมนั้นเป็นที่รู้จัก แต่สิ่งเหล่านี้เป็นตัวเลขที่น้อยมากที่แสดงเป็นพลังลบ ตัวอย่างเช่น มวลของอะตอมคาร์บอนคือ m(C)=1.99 ∙ 10-23 g การใช้ตัวเลขดังกล่าวไม่สะดวก และถ้าไม่ต้องการค่ามวลสัมบูรณ์ แต่คุณแค่ต้องเปรียบเทียบมวลของธาตุหรืออนุภาค แล้วใช้มวลสัมพัทธ์ของอะตอม (Ar) แสดงใน amu มวลสัมพัทธ์ของอะตอมแสดงในตารางธาตุ เช่น ไนโตรเจนมี 14.007 มวลสัมพัทธ์ของอะตอมซึ่งปัดเศษเป็นจำนวนเต็มคือเลขมวลของนิวเคลียสของธาตุ (A) ตัวเลขจำนวนมากนั้นสะดวกต่อการใช้งาน โดยเป็นจำนวนเต็มเสมอ: 1, 2, 3 และอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ไนโตรเจนมี 14 คาร์บอนมี 12 ไนโตรเจน เขียนด้วยดัชนีด้านซ้ายบน เช่น 14N หรือ 12C.
ต้องรู้เลขมวลเมื่อไหร่
การรู้เลขมวล (A) และเลขอะตอมของธาตุในระบบธาตุ (Z) คุณสามารถกำหนดจำนวนนิวตรอนได้ เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ ให้ลบโปรตอนออกจากเลขมวล
รู้เลขมวลแล้วจะคำนวณมวลของนิวเคลียสหรืออะตอมทั้งหมดก็ได้ เนื่องจากมวลของนิวเคลียสถูกกำหนดโดยมวลของอนุภาคที่ประกอบเป็นองค์ประกอบ มันจึงเท่ากับผลคูณของจำนวนของอนุภาคเหล่านี้และมวลของอนุภาคเหล่านี้ นั่นคือ ผลคูณของมวลของนิวตรอน และเลขมวล มวลของนิวตรอนเท่ากับมวลของโปรตอน โดยทั่วไป พวกมันจะแสดงเป็นมวลของนิวคลีออน (อนุภาคนิวเคลียร์)
M=A∙mN
ตัวอย่างเช่น ลองคำนวณมวลของอะตอมอะลูมิเนียมกัน ดังที่เห็นได้จากระบบธาตุเป็นระยะของธาตุ Mendeleev มวลอะตอมสัมพัทธ์ของอะลูมิเนียมคือ 26.992 การปัดเศษ เราได้เลขมวลของนิวเคลียสอะลูมิเนียม 27 นั่นคือ นิวเคลียสของอะลูมิเนียมประกอบด้วยอนุภาค 27 อนุภาค มวลของอนุภาคหนึ่งมีค่าคงที่เท่ากับ 1.67 ∙ 10-24 g จากนั้น มวลของแกนอะลูมิเนียมคือ: 27 ∙ 1.67 ∙ 10-24 r=4, 5 ∙ 10-23 r.
จำนวนมวลของนิวเคลียสของธาตุที่คุณต้องรู้เมื่อรวบรวมปฏิกิริยาสลายกัมมันตภาพรังสีหรือปฏิกิริยานิวเคลียร์ ตัวอย่างเช่น การแยกตัวของนิวเคลียสยูเรเนียม 235U จับนิวตรอนหนึ่งตัว 1n ทำให้เกิดแบเรียมนิวเคลียส 141 บาและคริปทอน 92Kr เช่นเดียวกับนิวตรอนอิสระสามตัว 1n. เมื่อรวบรวมปฏิกิริยาดังกล่าว กฎจะใช้: ผลรวมของเลขมวลทางด้านขวาและด้านซ้ายของสมการจะไม่เปลี่ยนแปลง 235+1=92+141+3.