Cтраница 3
Как видно из периодической системы ( см. внутреннюю сторону обложки), атомные веса элементов редко бывают простыми, целыми числами. Между тем если бы все атомы, составляющие данный элемент, были во всех отношениях идентичны, то атомные веса выражались бы целыми числами, так как атомный вес - это просто сумма числа протонов и нейтронов в атоме. Однако атомы элемента идентичны не во всех отношениях. Обычно атомы несколько различаются по числу входящих в их состав нейтронов. Если два ( или больше) атома имеют одинаковый заряд ядра ( число протонов), но различное количество нейтронов, их называют изотопами. Существование изотопов хорошо объясняет наличие дробных атомных весов. [31]
Число протонов в ядре атома называется атомным номером данного элемента. Он также равен числу электронов этого атома. Сумма числа протонов и числа нейтронов данного атома называется его массовым числом. [32]
Например, элемент магний - химический знак Mg, атомный номер 12, относительная атомная масса 24.3. Каждый элемент занимает определенное место в периодической системе элементов. Разновидности атомов одного элемента, различающиеся числом нейтронов в ядре и, следовательно, атомными массами, называют изотопами. Сумма числа протонов и нейтронов в ядре называется массовым числом изотопа. [33]
Ядро атома любого элемента может быть охарактеризовано двумя величинами - зарядом ядра Z и массовым числом А. Заряд ядра, или атомный номер, равен числу протонов в ядре и одинаков для всех ядер данного элемента. Массовое число равно сумме числа протонов и нейтронов в ядре и различно для разных изотопов данного элемента. [34]
Данные этой таблицы показывают, что масса протона, как и масса нейтрона, приблизительно в 1840 раз больше массы электрона. Протоны и нейтроны находятся в ядре, поэтому масса атома почти равна массе ядра. Масса ядра, как и масса атома, определяется суммой числа протонов и числа нейтронов. Эта сумма называется массовым числом атома. [35]
Открытие нейтрона позволило установить, что атомное ядро состоит только из протонов и нейтронов ( Д. Д. Иваненко) и именно эти две частицы являются кирпичиками, из которых построены ядра всех элементом. Напомним, что масса протона равна единице, а его электрический заряд 1; масса нейтрона также близка к единице, а заряд равен нулю. Поэтому заряд ядра атома любого элемента определяется только числом протонов, а масса ядра ( или атомная масса элемента) определяется суммой чисел протонов и нейтронов. Так как заряд ядра алюминия равен 13, то, очевидно, в его состав должно обязательно входить 13 протонов, а чтобы масса ядра была равной 27, к этому числу протонов необходимо добавить 14 нейтронов. [36]
В настоящее время известны восемь изотопов кислорода. Сумма чисел протонов и нейтронов в ядре изотопа называется массовым числом. [37]
Наименьший заряд и линейные размеры имеет ядро атома водорода - первого элемента периодической системы. У него имеется только один электрон. Его ядро, названное протоном, может входить в состав ядер других элементов. Масса протона очень мало отличается от массы атома водорода и составляет 1836 электронных масс. Кроме того, в состав атомных ядер входят частицы, масса которых очень близка к массе протонов и равна 1838 электронных масс, но которые отличаются от них отсутствием электрического заряда. Из-за этого они получили название нейтроны и обозначаются Оге. Протоны и нейтроны часто называют нуклонами, что значит ядерные частицы. В 1932 г. Д. Д. Иваненко и Е. Н. Гапон высказали предположение, что атомные ядра состоят из протонов и нейтронов. Это предположение затем было обосновано В. Так как массы протона и нейтрона очень близки и каждая примерно равна одной атомной единице массы, то сумма протонов и нейтронов приблизительно выражает атомную массу. Заряд же ядра равен числу протонов, так как нейтроны - электронейтральные частицы и на заряд ядра не влияют. Сумма числа протонов и числа нейтронов названа массовым числом. [38]