Протонов столько же сколько и электронов

Протонов столько же сколько и электронов

Нам уже ясно, что все атомы состоят из протонов, нейтронов и электронов. Теперь предстоит разобраться, как из частиц всего трех видов получается все многообразие химических элементов и веществ, простых и сложных.
Когда из элементарных частиц (так химики называют протоны, нейтроны и электроны) мы начинаем «конструировать» атомы, то надо собрать частицы всех сортов, причем в таких количествах, чтобы получился нужный результат — атом заданного элемента. Пока только неясно, какие из частиц для атома самые важные — протоны, нейтроны или электроны.
Если для нас главное — химические свойства вещества, то самыми важными окажутся электроны.
Сколько у атома электронов и как они расположены, какие у них манеры — ленивы они или энергичны, гуляки или домоседы? Вот что расскажет нам о характере и поведении каждого атома и в химических соединениях, и в химических реакциях.
Но атом, как мы условились, должен быть электронейтральным. Значит, сколько электронов — столько и протонов. И все атомы, у которых одинаковое число протонов, будут считаться атомами одного и того же химического элемента: химические свойства у них тоже будут одинаковы.
Значит, каждый химический элемент состоит из атомов с одним и тем же зарядом ядра, или с одним и тем же атомным номером.

А зачем же тогда нужны эти странные частицы нейтроны? Оказывается, нейтроны, утяжеляя ядро атома, придают ему больше прочности. При этом в ядре атомов одного и того же элемента может содержаться разное число нейтронов.
Например, в обычном атоме водорода 1 протон и 1 электрон. Такой атом водорода иначе называют «протий» и обозначают символом H.
«Тяжелый водород» — дейтерий — содержит в ядре уже две крупные частицы: 1 протон и 1 нейтрон. Дейтерий имеет свой символ: D. Электрон у дейтерия один, как у обычного «легкого» водорода, поэтому по химическим свойствам дейтерий и протий одинаковы.
Есть еще тритий — сверхтяжелый водород, в ядре атома которого, кроме протона, присутствуют 2 нейтрона. Электрон у трития тоже один. Тритий имеет свой особый химический символ: T.

«Легкий» водород (протий), дейтерий и тритий называются изотопами (от греческих слов «изос» — одинаковый и «топос» — место) элемента водорода. Они находятся в одной и той же клетке Периодической системы элементов, одинаковы по химическим свойствам, а отличаются только массой атома. Изотопы обозначают так:

Здесь мы видим слева от символа каждого изотопа две цифры — его числовые характеристики. Это цифры очень важные. Слева внизу указан порядковый номер данного элемента в Периодической системе, он же — заряд ядра, он же — число протонов. Наконец, он же дает нам общее число электронов в том атоме, о котором идет речь. Слева вверху стоит масса атома данного изотопа, выраженная в углеродных единицах.

Не только водород, но и многие другие элементы тоже образуют по несколько изотопов — атомов с одним и тем же зарядом ядра и числом электронов, но с разным числом нейтронов. Это происходит из-за того, что ядро атома может стать устойчивым при разных нейтронных «добавках» к его протонной основе.
Если взять атом кислорода (кислород обозначается символом O) с зарядом ядра +8, относительной массой ядра, равной 16, и добавить в ядро еще 2 нейтрона, то мы получим не новый элемент, а всего лишь новый изотоп кислорода — кислород-18:

Другое дело, если мы начнем прибавлять или отнимать протоны. При добавлении протона к ядру атома кислорода-16 получится ядро атома другого элемента — фтора, который в Периодической системе следует за кислородом. Символ этого элемента F:

Наоборот, при изъятии одного протона из атома кислорода получится ядро изотопа элемента азота, который обозначается символом N:

В обоих случаях кислород как химический элемент уже больше не существует: в результате наших операций с «химическим конструктором» получаются другие элементы.
О том, чтобы превращать одни элементы в другие, тысячу лет назад мечтали поколения алхимиков — искателей способа сделать из простых металлов благородные (например, из железа и меди получить золото и серебро).
Однако то, что легко выходит на бумаге, осуществить на практике чрезвычайно трудно или вообще невозможно.
По крайней мере, химические способы для этого не подходят, надо воспользоваться приемами ядерной физики.

Гораздо проще удалить из атома или, наоборот, добавить электрон.
Например, от водорода электрон отнимается, когда получается положительно заряженный ион (катион) водорода H + :

H 0 − 1 e − = H +

А прибавление к атому кислорода двух электронов дает нам отрицательно заряженный ион (анион) кислорода О 2− :

О 0 + 2 е − = О 2−

Когда химики наблюдают в реакциях образование катионов и анионов? Это происходит довольно часто. Ведь большинство химических процессов как раз и заключаются в обмене электронами между атомами разных веществ.
Вот самый простой пример: металлический натрий и газообразный хлор при встрече проявляют друг к другу такой необыкновенный интерес, что появляется пламя и может даже произойти небольшой взрыв. А все потому, что разбойник хлор отнимает у натрия электроны. В результате из атомов натрия Na получаются катионы натрия Na + , а из атомов хлора Cl — хлоридные анионы Cl − :

Na 0 −1 e − = Na +

Cl 0 + 1 e − = Cl −

Эти ионы более устойчивы, чем исходные атомы натрия и хлора, поэтому выделяется энергия.

Теперь нам становится понятно, кто в атоме самый главный. Конечно, это протон.
Нейтронов в атоме может быть больше или меньше, но это все будут атомы одного и того же элемента, имеющие одинаковый заряд ядра (изотопы).
Электронов может быть столько же, сколько протонов в ядре (тогда это нейтральный атом), меньше (тогда это катион) или больше (тогда это анион), но это будет катион или анион одного и того же элемента.

1. Протонно-нейтронная модель строения атома. Ядерные силы

При изучении строения атома и атомных ядер физикам приходится обращаться с частицами очень малых масс. Поэтому для измерения массы частиц стали использовать новую единицу измерения массы — атомную единицу массы.

Одна атомная единица массы равна:
\(1\) а. е. м. \(= 1,6605655\) · 10 − 27 кг.
Атомное ядро

Опыты Резерфорда привели к возникновению новой модели строения атома — ядерной модели. Согласно этой модели внутри атома находится маленькое положительно заряженное ядро, вокруг которого по круговым орбитам вращаются электроны. Так как атом заряжен нейтрально, то заряд ядра должен быть равен заряду всех электронов, которые вращаются вокруг ядра. Эрнест Резерфорд обнаружил, что при соударении альфа-частиц с атомами некоторых химических элементов появляются положительно заряженные частицы, заряд которых равен элементарному, а масса равна массе атома водорода. Эти частицы были названы протонами .

m p = 1 , 6726485 · 10 − 27 кг \(=\) \(1,007276470\) а. е. м.

Было очевидно, что протоны могли вылетать только из ядер атомов. А следовательно, внутри ядра находилось столько же протонов, сколько и электронов вращается вокруг ядра. Однако масса атомов была больше, чем масса протонов и электронов. Это означало, что внутри ядра должны находиться ещё какие-то частички, заряженные нейтрально. Такие частички — нейтроны — были открыты в \(1932\) г. английским физиком Джеймсом Чедвиком.

m n = 1 , 6749543 · 10 − 27 кг \(=\) \(1,008665012\) а. е. м.

Частицы, из которых состоит ядро атома, называются нуклонами . Такая модель строения ядра получила название — протонно-нейтронная модель (рис. \(1\)).

Рис. \(1\). Протонно-нейтронная модель строения атома
Ядерные силы

Согласно протонно-нейтронной модели строения атомного ядра, в очень маленьком объёме должно находиться несколько положительно заряженных протонов. Возникали очевидные вопросы. Почему Кулоновские силы отталкивания не разрывают ядро? Какие силы удерживают протоны и нейтроны вместе? Очевидно, что эти силы действуют только на малых расстояниях (порядка 10 − 15 м) и должны быть значительно больше сил Кулоновского отталкивания. Такие силы были названы ядерным и силами.

Взаимодействие между протонами и нейтронами одинаковое, поэтому протон и нейтрон можно рассматривать как одну и ту же частицу — нуклон — в разных состояниях.

Обрати внимание!

Ядерные силы действуют одинаково между протоном и нейтроном, между двумя протонами и между двумя нейтронами.

Протонов столько же сколько и электронов

Каждый атом, будучи невероятно маленьким, состоит из еще более мелких частиц — нейтронов, протонов и электронов. Протоны обладают положительным электрическим зарядом, электроны — отрицательным, в то время как у нейтронов заряда нет:

электрон	протон	нейтрон

Нейтроны и протоны находятся внутри маленького ядра в центре атома; здесь же, очевидно, сконцентрирован и весь положительный заряд. Нейтроны и протоны часто объединяют под общим названием нуклоны (от слова ну́клеос, в переводе с греческого — ядро). Электроны в свою очередь движутся вокруг ядра непредсказуемым образом, создавая так называемую электронную оболочку атома (рис. 1).

Условная схема атома лития

Количество протонов в атоме всегда равно количеству электронов: суммарный заряд ядра компенсируется суммарным зарядом электронной оболочки, поэтому в целом атомы электронейтральны, т. е. не имеют электрического заряда, как и любые образуемые ими молекулы.

• атом — это электронейтральная система, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов,
• атом — это мельчайшая химически неделимая частица вещества.

Количество протонов, определяющее величину заряда ядра, и есть основной признак, определяющий принадлежность атома к тому или иному элементу. Другими словами, химический элемент — это совокупность атомов, обладающих одним и тем же зарядом ядра. Заряд ядра совпадает с номером элемента в периодической системе Д. И. Менделеева (рис. 2).

Алюминий содержит 13 протонов, поэтому его ядро имеет заряд, равный 13

Как мы уже знаем, атомы одного элемента отличаются друг от друга массой. За массу атома отвечают в основном нуклоны — любой из них тяжелее электрона более чем в 1 800 раз; фактически, вся масса атома сосредоточена в ядре. Поэтому разные атомы одного элемента должны содержать разное количество нейтронов: это и объясняет их различие в массах. Атомы одного элемента, обладающие разным количеством нейтронов, называются изотопами . Например, элемент литий имеет два изотопа: с тремя и четырьмя нейтронами (рис. 3).

сколько электронов протонов и нейтронов в атоме алюминия?

Количество протонов и электронов в неионизированном атоме всегда одинаково и равно порядковому номеру в периодической таблице Менделеева, для алюминия Al — 13
А вот количество нейтронов может меняться, оно зависит от того, какой изотоп мы рассматриваем.
Для алюминия известен 1 стабильный (нерадиоактивный) изотоп, с весом 27, и соотв. количеством нейтронов 14 (вес атомного ядра — это количество протонов + количество нейтронов) .

Остальные ответы

Посмотри по таблице Менделеева. Номер элемента — это сколько протонов, и, соответственно, электронов. нейтронов обычно столько же сколько и протонов.

в табличке менделеева жеж!. . водород с порядковым номером 1 имеет 1 протон, 1 нейтрон, 1 электрон, гелий (номер 2) — 2 электрона, 2 протона, 2 нейтрона. осталось найти алюминий в таблице менделеева.

13 протонов. 13 ЭЛЕКТРОНОВ, 14 НЕЙТРОНОВ
Anna D.Профи (687) 16 лет назад

ну точно я вспомнила нужно вычести из относительной атомной массы номер элемента и получится число нейтронов) спасибо большое.

Al (26) — 13 протонов, 13 нейтронов, 13 электронов.

а Викуська написала для изотопа алюминия-27

Атомная масса алюминия-26 ~ 26,092
алюминия-27 ~ 26,981539

По порядковому числу таблицы менделеева можно глянуть и там же есть вся инфа о распределении по орбитам

Количество протонов и электронов в неионизированном атоме всегда одинаково и равно порядковому номеру в периодической таблице Менделеева, для алюминия Al — 13
А вот количество нейтронов может меняться, оно зависит от того, какой изотоп мы рассматриваем.
Для алюминия известен 1 стабильный (нерадиоактивный) изотоп, с весом 27, и соотв. количеством нейтронов 14 (вес атомного ядра — это количество протонов + количество нейтронов) .

PsevdonimПросветленный (26780) 7 лет назад
Плагиат, однако
Спасибо тебе человек из прошлого
Anna D.Профи (687) 3 года назад

Так смешно сейчас было этот вопрос увидеть, школу я давно окончила и, как бы ни странно, по профессии сейчас химик-лаборант))

во сколько раз масса ядра атома водорода больше массы электрона

13
Порядковый номер – 13. Относительная атомная масса – 26,981 а.е.м. Атом алюминия состоит из положительно заряженного ядра (+13), внутри которого находится 13 протонов и 14 нейтронов. Ядро окружено тремя оболочками, по которым движутся 13 электронов.

Anna D.Профи (687) 9 месяцев назад

Спасибо за ответ:) забавно, 15 лет назад я задавала такие вопросы.. сейчас я по образованию химик-лаборант, занимаюсь аналитикой)