Изотопы — разновидности атомов с одинаковым числом протонов в ядре (зарядом ядра), но разным числом нейтронов

Атом — электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.

Ядро атома состоит из элементарных частиц: протонов и нейтронов. Протоны и нейтроны имеют общее название нуклоны (ядерные частицы).

Протон ( p ) — частица, имеющая заряд +1 и относительную массу, равную 1.

Нейтрон ( n ) — частица без заряда с относительной массой 1.

К элементарным частицам относятся также электроны (e), которые образуют электронную оболочку атома.

Протоны и нейтроны имеют одинаковую массу. Масса электрона составляет 11840 массы протона и нейтрона. Поэтому основная масса атома сосредоточена в его ядре.

Протон имеет положительный заряд +1. Заряд электрона — отрицательный и по величине равен заряду протона: –1.

 

Частицы	Обозначения	Относительная масса	Относительный заряд
Протон	p	1	+1
Нейтрон	n	1	0
Электрон	e	1/1840	–1

Установлено, что число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента в Периодической таблице. Заряд ядра определяется числом протонов в нём. Значит, заряд ядра тоже равен порядковому номеру элемента. Атом — электронейтральная частица, поэтому число электронов в нём равно числу протонов.

Обрати внимание!

Порядковый номер элемента = заряд ядра атома = число протонов в ядре = число электронов в атоме.

Водород — элемент № 1. Заряд ядра его атома равен +1. В ядре находится один протон, а в электронной оболочке — один электрон.

Углерод — элемент № 6. Заряд ядра его атома равен +6, в нём — 6 протонов. В атоме содержится 6 электронов с общим зарядом –6.

Обрати внимание!

Заряд ядра — главная характеристика атома.

Изучение строения атомных ядер привело к уточнению формулировки периодического закона. Современная формулировка звучит следующим образом:

Cвойства химических элементов и образуемых ими простых и сложных веществ находятся в периодической зависимости от величин зарядов ядер их атомов.

Число нейтронов в атоме

Мы знаем, что масса атома определяется массой ядра. Ядро состоит из протонов и нейтронов, относительные массы которых равны 1. Масса ядра равна сумме масс протонов и нейтронов. Число протонов определяем по порядковому номеру элемента. Значит, число нейтронов в ядре можно найти, если от относительной атомной массы отнять порядковый номер.

Пример:

фтор — элемент № 9. Его относительная атомная масса равна 19.

В ядре атома фтора — 9 протонов и 19–9=10 нейтронов.

Рубидий — элемент № 37. Его относительная атомная масса равна 85.

В ядре атома рубидия — 37 протонов и 85–37=48 нейтронов.

Нуклиды

Вид атомов с определённым числом протонов и нейтронов в ядре называется нуклидом.

Нуклид обозначается следующим образом: внизу слева записывается число протонов Z(порядковый номер), вверху слева указывается массовое число A (сумма чисел протонов и нейтронов) —

_{A                              12              79}

_Z R, например:  ₆ C,     ₃₄ Se.

Для обозначения нуклидов используют и другие способы записи:

углерод — 12, C — 12, C12;

селен — 79, Se — 79, Se79.

Изотопы

Атомы одного и того же химического элемента могут иметь разные массы. Существуют атомы водорода с массами 1, 2 и 3, атомы хлора с массами 35 и 37 и т. д.

Разновидности атомов одного химического элемента, имеющие разные атомные массы, называют изотопами.

С учётом знаний о строении ядра это определение можно сформулировать по-другому.

Изотопы — разновидности атомов с одинаковым числом протонов в ядре (зарядом ядра), но разным числом нейтронов.

Значит, изотопы отличаются только числом нейтронов.

Протоны определяют свойства атома, то есть придают ему индивидуальность. А нейтроны не влияют на свойства атома, а отражаются на его массе. Поэтому все изотопы одного и того же элемента химически неотличимы. Химический элемент — это вид атомов с определённым зарядом ядра.