Quel est le nombre de masse d'un noyau atomique ? Le nombre de masse est numériquement égal à la somme des neutrons et des protons du noyau. Il est désigné par la lettre A. Le concept de "nombre de masse" est apparu du fait que la masse du noyau est due au nombre de particules nucléaires. Quelle est la relation entre la masse du noyau et le nombre de particules ? Découvrons.
La structure de l'atome
Tout atome est composé d'un noyau et d'électrons. Sauf pour l'atome d'hydrogène, puisqu'il n'a qu'un seul électron. Le noyau est chargé positivement. La charge négative est portée par les électrons. La charge de chaque électron est prise égale à -1. L'atome dans son ensemble est électriquement neutre, c'est-à-dire qu'il n'a pas de charge. Cela signifie que le nombre de particules qui portent une charge négative, c'est-à-dire des électrons, est égal à la charge positive du noyau. Par exemple, dans un atome d'oxygène, la charge nucléaire est de +8 et les électrons sont de 8, dans un atome de calcium, la charge nucléaire est de +20, les électrons sont de 20.
Structure du noyau
Le noyau se compose de deux types de particules - les protons et les neutrons. Les protons sont chargés positivement, les neutrons n'ont aucune charge. Ainsi, les protons chargent le noyau. La charge de chaque proton est prise égale à +1. C'est-à-dire combien de protonscontenue dans le noyau, telle sera la charge du noyau entier. Par exemple, il y a 6 protons dans le noyau de carbone, la charge nucléaire est de +6.
Dans le système périodique des éléments de Mendeleïev, tous les éléments sont classés par ordre de charge nucléaire croissante. L'hydrogène a une charge nucléaire de +1, il est situé en premier; l'hélium a +2, il est deuxième du tableau; le lithium a +3, c'est le troisième et ainsi de suite. C'est-à-dire que la charge du noyau correspond au numéro ordinal (atomique) de l'élément dans le tableau.
En général, tout atome est électriquement neutre. Cela signifie que le nombre d'électrons est égal à la charge du noyau, c'est-à-dire au nombre de protons. Et puisque le nombre de protons détermine le numéro atomique d'un élément, connaissant ce numéro atomique, nous connaissons donc le nombre d'électrons, le nombre de protons et la charge nucléaire.
La masse d'un atome
La masse d'un atome (M) est déterminée par la masse de ses éléments constitutifs, c'est-à-dire les électrons et le noyau. Les électrons sont très légers par rapport au noyau et ne contribuent presque rien à la masse de l'atome entier. Autrement dit, la masse d'un atome est déterminée par la masse du noyau. Qu'est-ce qu'un nombre de masse ? La masse du noyau est déterminée par le nombre de particules qui composent sa composition - protons et neutrons. Ainsi, le nombre de masse est la masse du noyau, exprimée non pas en unités de masse (grammes), mais en nombre de particules. Bien entendu, la masse absolue des noyaux (m), exprimée en grammes, est connue. Mais ce sont de très petits nombres exprimés en puissances négatives. Par exemple, la masse d'un atome de carbone est m(C)=1,99 ∙ 10-23 g. L'utilisation de tels nombres n'est pas pratique. Et s'il n'y a pas besoin de valeurs de masse absolues, mais que vous avez juste besoin de comparermasses d'éléments ou de particules, puis utilisez les masses relatives des atomes (Ar), exprimées en amu. La masse relative d'un atome est indiquée dans le tableau périodique, par exemple, l'azote a 14 007. La masse relative d'un atome, arrondie à un nombre entier, est le nombre de masse du noyau de l'élément (A). Les nombres de masse sont tels qu'ils sont pratiques à utiliser - ce sont toujours des nombres entiers: 1, 2, 3, etc. Par exemple, l'azote en a 14, le carbone en a 12. Ils sont écrits avec l'index supérieur gauche, par exemple, 14N ou 12C.
Quand avez-vous besoin de connaître le nombre de masse ?
Connaissant le nombre de masse (A) et le numéro atomique d'un élément du système périodique (Z), vous pouvez déterminer le nombre de neutrons. Pour ce faire, soustrayez les protons du nombre de masse.
Connaissant le nombre de masse, vous pouvez calculer la masse du noyau ou de l'atome entier. Puisque la masse du noyau est déterminée par la masse des particules qui composent sa composition, elle est égale au produit du nombre de ces particules et de la masse de ces particules, c'est-à-dire au produit de la masse du neutron et le nombre de masse. La masse d'un neutron est égale à la masse d'un proton, en général elles sont désignées comme la masse d'un nucléon (particule nucléaire).
M=A∙mN
Par exemple, calculons la masse d'un atome d'aluminium. Comme le montre le système périodique des éléments de Mendeleev, la masse atomique relative de l'aluminium est de 26 992. En arrondissant, nous obtenons le nombre de masse du noyau d'aluminium 27. C'est-à-dire que son noyau est constitué de 27 particules. La masse d'une particule est une valeur constante égale à 1,67 ∙ 10-24 g. Alors, la masse du noyau en aluminium est: 27 ∙ 1,67 ∙ 10-24 r=4, 5 ∙ 10-23 r.
Quel est le nombre de masse de noyaux d'éléments que vous devez connaître lors de la compilation des réactions de désintégration radioactive ou des réactions nucléaires. Par exemple, la fission d'un noyau d'uranium 235U, capturant un neutron 1n, produit des noyaux de baryum 141 Ba et krypton 92Kr, ainsi que trois neutrons libres 1n. Lors de la compilation de telles réactions, la règle est utilisée: la somme des nombres de masse des côtés droit et gauche de l'équation ne change pas. 235+1=92+141+3.
