Мы знаем, что атом - электронейтральная частица. То есть, сколько электронов в атоме - столько и протонов. И все атомы, у которых одинаковое число протонов, будут считаться атомами одного и того же химического элемента.
Химический элемент - это вид атомов с одним и тем же зарядом ядра, или с одним и тем же порядковым номером.
А зачем же тогда нужны нейтроны? Оказывается, нейтроны, утяжеляя ядро атома, придают ему больше прочности. При этом в ядре атомов одного и того же элемента может содержаться разное число нейтронов.
Например, в обычном атоме водорода 1 протон и 1 электрон. Такой атом водорода иначе называют протий и обозначают символом H.
Тяжелый водород - дейтерий - содержит в ядре уже две крупные частицы: 1 протон и 1 нейтрон. Дейтерий имеет свой символ: D. Электрон у дейтерия один, как у обычного "легкого" водорода.
Есть еще тритий - сверхтяжелый водород, в ядре атома которого, кроме протона, присутствуют 2 нейтрона. Электрон у трития тоже один. Тритий имеет свой особый химический символ: T.
Протий, дейтерий и тритий называются изотопами (от греческих слов "изос" - одинаковый и "топос" - место) элемента водорода. Они находятся в одной и той же клетке Периодической системы элементов, имеют одинаковый порядковый номер, а отличаются только массой атома. Изучите текст интерактива "Изотопы водорода".
Выполните интерактивное задание. Изотопы углерода.
Изотопы — разновидности атомов одного и того же химического элемента, у которых
- разное значение массы атома, следовательно разное число нейтронов;
- одинаковый порядковый номер (заряд ядра, число протонов, число электронов).
В природе химические элементы существуют в виде смесей изотопов. Изотопный состав одного и того же химического элемента выражают в атомных долях (ωат.), которые указывают какую часть составляет число атомов данного изотопа от общего числа атомов всех изотопов данного элемента, принятого за единицу или 100%.
Например:
ωат (35Сl) = 0,75 или 75%
ωат (37Сl) = 0,25 или 25%
В таблице Менделеева приведены средние значения относительных атомных масс химических элементов с учётом их изотопного состава. Поэтому Ar , указанные в таблице являются дробными.
Ar средняя= ωат.(1) ∙ Ar(1) + … + ωат.(n) ∙ Ar(n)
Например:
Arсредняя (Cl) = 0,75 ∙ 35 + 0,25 ∙ 37 = 35,5
Прослушать объяснение. Расчет относительной атомной массы.
В качестве закрепления выполните интерактивное задание. Изотопы