α ατομικός μαζικός αριθμός ισοτοπα

 μέγεθος ατόμου σε σχέση με τον πυρήνα 

Τα άτομα και τα μόρια είναι πάρα πολύ μικρά. Έτσι για να μπορέσουμε να μελετήσουμε τα άτομα και τις ενώσεις που σχηματίζουν χρησιμοποιούμε μοντέλα. Αυτά μας βοηθούν να καταλάβουμε τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται οι ενώσεις.

Ένα απλό τέτοιο μοντέλο είναι ο πυρήνας που περιέχει τα πρωτόνια και τα νετρόνια και τα ηλεκτρόνια που κινούνται γύρω από τον πυρήνα.

Στο σχήμα παραπάνω βλέπουμε ένα τέτοιο απλό μοντέλο.

Πως διακρίνονται τα άτομα μεταξύ τους;

 

Τα άτομα χαρακτηρίζονται από δύο αριθμούς: τον ατομικό που συμβολίζεται με το Ζ και τον μαζικό αριθμό που συμβολίζεται με το Α. Ένα άτομο όταν εμφανίζει αυτούς τους αριθμούς γράφεται :     

 

 Ατομικός αριθμός (Ζ) είναι ο αριθμός που δίνει τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα ενός ατόμου. Ο αριθμός αυτός είναι μοναδικός και χαρακτηρίζει το κάθε στοιχείο. Αν έχουμε ελεύθερο στοιχείο τότε ο αριθμός των πρωτονίων είναι ίσος με τον αριθμός των ηλεκτρονίων.

 Τι ονομάζουμε μαζικό αριθμό;

 Μαζικός αριθμός (Α) είναι ο αριθμός που εκφράζει το άθροισμα των πρωτονίων και των νετρονίων. Είναι δηλαδή ο αριθμός των νουκλεονίων. Ο αριθμός αυτός δεν είναι μοναδικός για κάθε στοιχείο. Αυτό οφείλεται στο ότι ο αριθμός των νετρονίων μεταβάλλεται με αποτέλεσμα σε ένα στοιχείο να έχουμε άτομα με διαφορετικό μαζικά αριθμό. Αυτά λέγονται ισότοπα.

 ισότοπα στοιχεία  Τι συμβαίνει όταν αλλάζει ο αριθμός των νετρονίων;

Έχουμε δυο περιπτώσεις.

α) Αν ο ατομικός αριθμός (Ζ) διατηρείται σταθερός – δηλαδή έχουμε άτομα του ίδιου στοιχείου- τότε έχουμε διαφορετικούς μαζικούς αριθμούς. Τα άτομα αυτά ονομάζονται ισότοπα και ανήκουν στο ίδιο στοιχείο αλλά έχουν διαφορετικούς μαζικούς αριθμούς.

Παράδειγμα: Τα άτομα και  είναι ισότοπα.

 β) Αν αλλάζει και ο ατομικός αριθμός μαζί με τον αριθμό των νετρονίων υπάρχει η πιθανότητα για δυο άτομα ο μαζικός αριθμός να είναι ίδιος ενώ έχοντας ατομικό αριθμό διαφορετικό ανήκουν σε διαφορετικά στοιχεία. Τα άτομα αυτά λέγονται ισοβαρή.

 

Παράδειγμα : Τα άτομα  και  είναι  ισοβαρή.

άτομο υδρογόνου

 ΙΣΟΤΟΠΑ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ

 Σχηματισμός ιόντων

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΕΙΣ 

ΟΔΗΓΙΕΣ 

  Ø  Όταν μας δίνεται ο ατομικός αριθμός ενός στοιχείου, αμέσως γνωρίζουμε τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα του αλλά και την ταυτότητα του ατόμου. Π.χ. άτομο με ατομικό αριθμό 6, έχει 6 πρωτόνια στον πυρήνα του και είναι ο άνθρακας C.

 

Ø  Όταν μας δίνεται ο μαζικός αριθμός ενός ατόμου, αμέσως γνωρίζουμε τον αριθμό των νουκλεονίων στον πυρήνα του, δηλαδή το άθροισμα των πρωτονίων και νετρονίων στον πυρήνα του. Αν γνωρίζουμε και τον ατομικό αριθμό του, μπορούμε αφαιρώντας να βρούμε τον αριθμό των νετρονίων του. Π.χ. ο άνθρακας (C) με μαζικό αριθμό 12 και ατομικό 6, έχει 12 (πρωτόνια και νετρόνια μαζί) – 6 (πρωτόνια) = 6 (νετρόνια).

 

Ø  Τα άτομα για να είναι ουδέτερα πρέπει να έχουν τόσα ηλεκτρόνια όσα πρωτόνια. Άρα το άτομο του άνθρακα με Α=6, πρέπει να έχει 6 ηλεκτρόνια.

 Ø  Ένα ιόν θετικά φορτισμένο (κατιόν), με φορτίο π.χ. +2, έχει δύο ηλεκτρόνια λιγότερα από τα πρωτόνιά του, έτσι ώστε το θετικό φορτίο των πρωτονίων να υπερισχύει του αρνητικού φορτίου των ηλεκτρονίων. Άρα αν ο ατομικός αριθμός του είναι Α, θα έχει Α-2 ηλεκτρόνια.

 Ø  Αντιθέτως ένα ιόν αρνητικά φορτισμένο (ανιόν), με φορτίο π.χ. –3, έχει τρία ηλεκτρόνια περισσότερα από τα πρωτόνιά του, έτσι ώστε το αρνητικού φορτίο των ηλεκτρονίων να υπερισχύει του θετικού φορτίου των πρωτονίων. Άρα αν ο ατομικός του αριθμός είναι Α, θα έχει Α+3 ηλεκτρόνια.

 Ø  Τα ιόντα δημιουργούνται με την πρόσληψη ή την αποβολή ηλεκτρονίων, και πρωτονίων. Τα πρωτόνια επειδή βρίσκονται στον πυρήνα του ατόμου μπορούν να μεταβληθούν μόνο με πυρηνική αντίδραση, και τότε αλλάζοντας τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα του ατόμου, αλλάζει και η ταυτότητα του ατόμου.

     Σχηματική παράσταση των ισοτόπων του Υδρογόνου

       άσκηση με υποατομικά σωματίδια                       

 ΠΥΡΟΧΗΜΙΚΗ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ

 

 Δομή Ατόμου