Загрузить PDF
Загрузить PDF
Протоны, нейтроны и электроны – основные частицы, из которых состоит атом. Протоны заряжены положительно, электроны – отрицательно, а нейтроны и вовсе не имеют заряда.[1]
Масса электронов очень мала, а масса протонов и нейтронов практически одинакова.[2]
На самом деле, найти в атоме количество протонов, нейтронов и электронов довольно просто, нужно только научиться ориентироваться по периодической таблице химических элементов Д.И.Менделеева.
-
1
Возьмите периодическую таблицу элементов. Это система, в которой элементы организованы в зависимости от их атомной структуры. Цветное одно- или двухбуквенное сокращение – это название элемента в сокращенном виде. В таблице также представлена информация об атомном номере элемента и атомной массе.[3]
- Таблицу Менделеева можно найти в учебнике по химии или в Интернете.
- Во время контрольных работ периодическую таблицу обычно предоставляют.
-
2
Найдите в таблице нужный вам элемент. Каждый элемент в таблице располагается под своим номером. Все элементы можно разделить на металлы, неметаллы и метоллоиды (полуметаллы). В этих группах элементы классифицируются еще на несколько групп: щелочные металлы, галогены, инертные газы.[4]
- Группы (столбцы) и периоды (строки) нужны для систематизации, по ним легко найти нужный вам элемент.
- Если вы ничего не знаете о нужном вам элементе, просто найдите его в таблице.
-
3
Найдите атомный номер элемента. Атомный номер обозначает число протонов в ядре атома.[5]
Атомный номер располагается над символом элемента, обычно в левом верхнем углу клетки. Он покажет вам, сколько протонов содержится в одном атоме элемента.- Например, Бор (В) обозначен в таблице под номером 5, поэтому у него 5 протонов.
-
4
Определите количество электронов. Протоны – это положительно заряженные частицы в ядре атома. Электроны представляют собой частицы, которые несут отрицательный заряд. Поэтому когда элемент находится в нейтральном состоянии, то есть его заряд будет равен нулю, число протонов и электронов будет равным.
- Например, Бор (В) обозначен в таблице под номером 5, поэтому можно смело утверждать, что у него 5 электронов и 5 протонов.
- Однако если элемент содержит отрицательный или положительный ион, то протоны и электроны не будут одинаковыми. Вам придется вычислить их. Число ионов выглядит как маленький, верхний индекс после элемента.
-
5
Найдите атомную массу элемента. Чтобы найти число нейтронов, вам сначала нужно вычислить атомную массу элемента. Атомная масса – это средняя масса атомов данного элемента, ее нужно рассчитывать. Имейте в виду, что у изотопов атомная масса отличается.[6]
. Атомная масса указана под символом элемента.- Округляйте атомную массу до ближайшего целого числа. Например, атомная масса бора = 10,811, соответственно, ее можно округлить до 11.
-
6
Вычтите из атомной массы атомный номер. Чтобы определить количество нейтронов, нужно вычесть атомный номер из атомной массы. Помните, что атомный номер – это число протонов, которое вы уже определили.[7]
- Возьмем наш пример с бором: 11 (атомная масса) – 5 (атомный номер) = 6 нейтронов.
Реклама
-
1
Определите число ионов. Ион – это атом, состоящий из положительно заряженного ядра, в котором находятся протоны и нейтроны, и отрицательно заряженных электронов. Атом несет нейтральный заряд, но заряд может быть положительным и отрицательным из-за электронов, которые атом может отдавать и принимать.[8]
Поэтому число протонов в атоме не меняется, а число электронов в ионе может меняться.- Электрон несет отрицательный заряд, поэтому если атом отдает электроны, то сам становится заряженным положительно. Когда атом принимает электроны, он становится отрицательно заряженным ионом.
- Например, у N3- заряд -3, а у Ca2+ заряд +2.
- Помните, если число ионов не указано в таблице, вам не нужно делать подобные вычисления.
-
2
Вычтите заряд из атомного номера. Если ион положительно заряжен, нужно вычесть из атомного номера заряд. Если у иона положительный заряд, значит, он отдал электроны. Чтобы подсчитать оставшееся число электронов, нужно вычесть заряд от атомного номера. Если ион заряжен положительно, значит, в нем больше протонов, чем электронов.
- Например, у Ca2+ заряд +2, поэтому можно сказать, что он отдал два электрона. Атомный номер кальция = 20, поэтому у его иона 18 электронов (20-2=18).
-
3
Если ион заряжен отрицательно, чтобы узнать число электронов, нужно добавить заряд к атомному номеру. Потому что ион стал отрицательным из-за того, что принял лишние электроны. Так что нужно просто прибавить заряд к атомному номеру, тогда вы получите число электронов. Разумеется, если ион заряжен отрицательно, то электронов в нем больше, чем протонов.
- Например, у N3- заряд -3, значит, азот получил три дополнительных электрона. Атомный номер азота 7, поэтому число электронов у азота = 10. (то есть 7+3=10).
Реклама
Об этой статье
Эту страницу просматривали 950 363 раза.
Была ли эта статья полезной?
Перейти к содержанию
Как определить количество протонов и электронов в ионах
На чтение 2 мин. Просмотров 312 Опубликовано 18.06.2021
Количество протонов и электронов в атоме или молекуле определяет его заряд и то, является ли он нейтральной разновидностью или ионом. Эта решенная химическая задача демонстрирует, как определить количество протонов и электронов в ионе. Что касается атомных ионов, следует помнить о следующих ключевых моментах:
- A нейтральный атом имеет такое же количество протонов и электронов. Это число является атомным номером элемента.
- положительно заряженный ион или катион имеет больше протонов, чем электронов. Номер протона – это атомный номер элемента, а номер электрона – это атомный номер за вычетом заряда.
- отрицательно заряженный ион или анион имеет больше электроны, чем протоны. Опять же, число протонов – это атомный номер. Число электронов – это атомный номер, добавленный к заряду.
Содержание
- Проблема с протонами и электронами
- Решение
- Ответ
- Протоны и электроны в многоатомных ионах
Проблема с протонами и электронами
Определите число протонов и электронов в ионе Sc 3+ .
Решение
Используйте Таблица Менделеева для определения атомного номера Sc (скандия). Атомный номер 21, что означает, что в скандии 21 протон.
В то время как нейтральный атом для скандия будет иметь такое же количество электронов, что и протоны, ион Показано, что у него заряд +3. Это означает, что у него на 3 электрона меньше, чем у нейтрального атома, или 21 – 3 = 18 электронов.
Ответ
Sc 3+ содержит 21 протон и 18 электронов.
Протоны и электроны в многоатомных ионах
Когда вы работаете с многоатомными ионами (ионами, состоящими из групп атомов), количество электронов больше суммы атомных номеров атомов для аниона и меньше этого значения для катиона.
Разбираем возможные задачи ЕГЭ по химии
Перед ЕГЭ по химии 26 мая 2022 года в интернете появились подозрительные задачи, так называемые “задачи на протоны и электроны”. Разбираемся, что это за задачи такие, и как с ними работать.
Для начала – краткая теоретическая справка.
- Количество протонов в атоме равно номеру атома. Так как атом – частица электронейтральная, равно и количеству электронов в атоме.
- Молярная масса протона – примерно 1 г/моль. Мы же находим атомную массу, как количество протонов и нейтронов. Молярная масса эквивалентна массе атома.
- 1 моль любых частиц – это порция из примерно 6,02*10²³ частиц (число Авогадро). Например, 0,5 моль котов – это примерно 3,01*10²³ котов. То же самое с атомами, молекулами, протонами и прочими электронами.
Если вы понимаете эти моменты, решение любой задачи “на протоны и электроны” – дело техники.
Пример 1:
Смесь фосфида цинка и нитрида магния общей массой 65,7 г, в которой общее число электронов в 32 раза больше числа Авогадро, растворили в 730 г 30%-ной соляной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в конечном растворе.
Так как общее число электронов в 32 раза больше числа Авогадро, количество вещества электронов n(e) = 32 моль
В одной частице фосфида цинка Zn₃P₂ содержится 30*3+15*2 = 120 электронов.
На х моль фосфида цинка приходится 120х моль электронов.
В частице Mg₃N₂ – 12*3 + 7*2 = 50 электронов.
На у моль нитридов магния приходится 50у моль электронов.
Получаем уравнение:
120х + 50у =32
Второе уравнение составляем по массам веществ:
257х + 100у = 65,7
Решаем систему:
х = 0,1 моль = n(Zn₃P₂)
у = 0,4 моль = n(Mg₃N₂)
n(HCl) = 730*0.3/36.5 = 6 моль
Zn₃P₂ + 6HCl = 3ZnCl₂ + 2PH₃
Mg₃N₂ + 8HCl = 3MgCl₂ + 2NH₄Cl
n(PH₃) = 2*0,1 = 0,2 моль
m(PH₃) = 0,2*34 = 6,8 г
nпрореаг(HCl) = 6*0,1 + 8*0,4 = 3,8 моль
nост(HCl) = 6 – 3,8 = 2,2 моль
mост(HCl) = 2,2*36,5 = 80,3 г
m(р-ра) = 65,7 + 730 – 6,8 = 788,9 г
w(HCl) = 80,3/788,9 = 0,1018 или 10,18%
Ответ: w(HCl) = 10,18%
Как видите, в задачах с упоминанием протонов и электронов нет ничего особенного, это разновидность задач на атомистику.
2. Олеум массой 114 г, в котором общее число электронов в 58 раз больше числа Авогадро, растворили в 500 г воды, затем добавили 550 16%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Ответ: 12,2
3. Пластинку из сплава цинка со свинцом, в которой общее число электронов в 56 раз больше числа Авогадро, поместили в 100 г раствора хлорида олова (II). После того как хлорид олова (II) прореагировал полностью, пластинку с осевшим на ней металлом извлекли из раствора. При этом общее число электронов металлов, оставшихся в пластинке из металла, оставшихся в пластинке металла, осевшего на пластинке, по сравнению с исходным числом электронов пластинки увеличилось на 12,5 %. К оставшемуся раствору добавили 480 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю щелочи в конечном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Ответ: 7,1
4. Через 526,5 г раствора хлорида натрия, в котором массовая доля всех протонов составляет 54,7%, пропускали электрический ток. Когда на аноде выделилось 22,4 л (н.у.) газа, электрический ток отключили. К образовавшемуся в результате электролиза раствору добавили 13 г цинка. Определите массовую долю всех протонов в конечном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Ответ: 54,8
5. Через 440 г раствора нитрата меди (II), в котором масса протонов составляет 52,5% от общей массы раствора, пропускали электрический ток, используя инертные электроды. После того как на аноде выделилось 6,72 л (н.у.) газа электрический ток отключили, а электроды оставили в растворе. Определите массовую долю всех протонов в конечном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Ответ: 52,8
Химический элемент
Химический элемент – совокупность атомов с одним и тем же зарядом ядра, числом протонов в ядре и электронов
в электронной оболочке. Закономерную связь химических элементов отражает периодическая таблица Д.И. Менделеева.
Изучая подобную карточку химического элемента, можно узнать о нем многое:
- Обозначение химического элемента
- Русское наименование
- Порядковый номер = заряд атома = число электронов = число протонов
- Атомная масса
- Распределение электронов по энергетическим уровням
- Электронная конфигурация внешнего уровня
Надо заметить, что на экзамене часто из карточки элемента скрывают распределение электронов и конфигурацию внешнего
уровня. Тем не менее, если вы успешно освоили предыдущую тему, то для вас не составит труда написать электронную
конфигурацию атома зная его порядковый номер в таблице Д.И. Менделеева (номер уж точно не тронут!))
Протоны, нейтроны и электроны
Вы уже знаете, что порядковый номер элемента в периодической таблице Д.И. Менделеева равен числу протонов, а число протонов
равно числу электронов.
Для того чтобы найти число нейтронов в атоме алюминия, необходимо вычесть из атомной массы число протонов:
27 – 13 = 14
Получается, что в атоме алюминия 14 нейтронов. Посчитайте число нейтронов, электронов и протонов самостоятельно для атомов бериллия,
кислорода, меди. Решение вы найдете ниже.
Если вы поняли суть и научились считать протоны, нейтроны и электроны, самое время приступать к следующей теме.
Изотопы
Изотопы (греч. isos – одинаковый + topos – место) – общее название разновидностей одного и того же химического элемента,
имеющих одинаковый заряд ядра (число протонов), но разное число нейтронов.
Вероятно, вы не задумывались, но вся таблица Д.И. Менделеева и представленные в ней химические элементы – это самые распространенные
на земле изотопы.
Лучше всего объяснить, что такое изотопы наглядным примером. Широко известны три изотопа водорода: протий, дейтерий и тритий.
В таблице Д.И. Менделеева представлен самый распространенный из трех – протий. Он содержит 1 протон и 1 электрон, нейтроны отсутствуют. У
дейтерия 1 протон, 1 нейтрон и 1 электрон. У трития 1 протон, 2 нейтрона, 1 электрон.
Теперь очевидно, что изотопы – атомы одного и того же химического элемента, различающиеся числом нейтронов.
Рассмотрим пример с изотопами лития. Самостоятельно посчитайте количество нейтронов у каждого изотопа. Найдите тот, который
включен в таблицу Д.И. Менделеева.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Как определить количество протонов и нейтронов
Атом любого химического элемента состоит из атомного ядра и, обращающихся вокруг него, электронов. А из чего состоит атомное ядро? В 1932 году было установлено, что атомное ядро состоит из протонов и нейтронов.
Вам понадобится
- – периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева.
Инструкция
Протон представляет собой положительно заряженную частицу с массой превышающей в 1836 раз массу электрона. Электрический заряд протона совпадает по модулю с зарядом электрона, а значит, заряд протона равен 1,6*10 ^ (-19) Кулон. Ядра разных атомов содержат разное число протонов. К примеру, в ядре атома водорода только один протон, а в ядре атома золота – семьдесят девять. Число протонов в ядре совпадает с порядковым номером данного элемента в таблице Д.И. Менделеева. Поэтому для того, чтобы определить число протонов в ядре химического элемента, нужно взять таблицу Менделеева, найти в ней нужный элемент. Указанное вверху целое число является порядковым номером элемента – это и есть число протонов в ядре. Пример1. Пусть нужно определить число протонов в ядре атома полония. Найдите в таблице Менделеева химический элемент полоний, он расположен под номером 84, значит в его ядре находится 84 протона.
Интересно, что количество протонов в ядре совпадает с числом электронов, движущихся вокруг ядра. То есть число электронов в атоме элемента определяется так же, как и число протонов – порядковым номером элемента. Пример 2. Если порядковый номер полония – 84, то в нем 84 протона (в ядре) и столько же – 84 электронов.
Нейтрон представляет собой незаряженную частицу с массой, которая больше массы электрона в 1839 раз. Помимо порядкового номера, в периодической таблице химических элементов для каждого вещества указано еще одно число, которое, если его округлить, показывает общее количество частиц (протонов и нейтронов) в атомном ядре. Это число называется массовым числом. Для определения количества нейтронов в ядре нужно вычесть из массового числа количество протонов. Пример 3. Количество протонов в атоме полония – 84. Его массовое число равно 210, значит, для определения числа нейтронов найдите разность массового числа и порядкового номера: 210 – 84 = 126.
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.