О калькуляторе атома
Калькулятор атома — это инструмент для расчёта атомного номера и массового числа по количеству составляющих атома: протонов, нейтронов и электронов (или наоборот). Также с его помощью можно определить заряд иона, если известны числа протонов и электронов.
Что такое атом?
Атом — наименьшая частица вещества, сохраняющая свойства химического элемента. Типичный атом состоит из ядра и электронной оболочки. В ядре находятся положительно заряженные протоны и электрически нейтральные нейтроны, а вокруг ядра располагаются отрицательно заряженные электроны. Протоны и нейтроны вместе называют нуклонами.
Атом электрически нейтрален, когда число электронов равно числу протонов. Если же протонов и электронов разное количество, появляется электрический заряд — образуются ионы.
- Если у иона протонов больше, чем электронов, он положительно заряжен и называется катионом.
- Если у иона электронов больше, чем протонов, он отрицательно заряжен и называется анионом.
Атомный номер и массовое число
Атом однозначно определяется атомным номером Z — это число протонов в ядре. Для нейтрального атома атомный номер равен числу электронов.
Для ионов число электронов отличается: оно связано с атомным номером и зарядом иона. В катионах электронов меньше, чем протонов, а в анионах — больше.
Число нейтронов у одного и того же элемента может отличаться. Варианты элемента с разным числом нейтронов называются изотопами. Массу атома в основном определяют протоны и нейтроны. Массовое число A — это сумма протонов и нейтронов.
Формулы
Если известны атомный номер (Z), массовое число (A) и заряд (z), можно найти количество протонов (p), нейтронов (n) и электронов (e):
p = Z
n = A - Z
e = Z - z
Если же известны p, n и e, то можно вычислить Z, A и z:
Z = p
A = p + n
z = p - e
Примеры
Пример 1: атом натрия
Дано: натрий (Na), Charge = 0
Atomic number (Z) = 11, Mass number (A) = 23
Найти частицы:
p = 11 (протоны)
n = 23 - 11 = 12 (нейтроны)
e = 11 - 0 = 11 (электроны)
Пример 2: сульфид‑анион
Дано: p = 16, n = 16, e = 18
Найти параметры:
Z = 16 (атомный номер — сера)
A = 16 + 16 = 32 (массовое число)
z = 16 - 18 = -2 (заряд)
Частые вопросы (FAQ)
Из чего состоят атомы?
Атомы состоят из трёх типов частиц: нейтронов, протонов и электронов. Протоны и нейтроны образуют ядро, а электроны движутся вокруг него. Электроны имеют отрицательный заряд, протоны — положительный. Обычно атом нейтрален, потому что число протонов и электронов одинаково.
Какая частица определяет “идентичность” атома?
Идентичность атома определяет число протонов. Протоны — положительно заряженные частицы, находящиеся в ядре. У разных элементов разное число протонов. Атом с 1 протоном — это водород, с 11 протонами — натрий и т. д.
Каково массовое число атома гелия с 2 нейтронами?
Массовое число равно 4. Нейтронов 2, а у гелия всегда 2 протона (атомный номер 2). Массовое число — сумма протонов и нейтронов: 2 + 2 = 4.