> Kurser > Kemi 1 > Lektioner > Atomens byggnad > Elementarpartiklarna. Masstal och isotoper. Kol-12
Atomens byggnad
Mera kul vetenskap!

Elementarpartiklarna. Masstal och isotoper. Kol-12

postdateiconSenast uppdaterad 2011-09-05 kl. 16:59 | Skriv ut |

Elementarpartiklarna

Väteatomens elektronkonfigurationVäteatomens elektronkonfigurationDen allra enklaste av atomer: Väteatomen, ^1_1\text{H}

  • 1 proton, p+, i centrum
  • 1 elektron, e-, som kretsar kring den positiva kärnan

Om protonen var så stor som en ärta, hur långt borta skulle då elektronen vara?

  • elektronen på 500 m avstånd, cirka.

Atomerna kan också innehålla en sak till, vet eleverna vilken?

  • neutronen (n)!

Hur mycket väger en proton/neutron/elektron?

Pyttelite!!!

Exempel: protonen väger 1,637·10-27 kg.

  • Otympligt!

Istället har man infört enheten ”u” = "Den universella massenheten".

  • Fysikaliska kemister använder traditionellt gärna u, medan proteinkemister istället gärna använder enheten Da (Dalton).
  • 1 Da = 1 u
  • Exempel: protonen väger 1,007 u

Att kunna:

Protonen & neutronen väger ungefär 1 u = 1 Da

Elektronen väger ungefär 1/1800 u

Masstal och isotoper

Antalet protoner avgör vilket atomslag det rör sig om

  • Antalet protoner = atomnumret

Exempel

Atomslag

atomnummer

antal protoner

Väte (H)

1

1

Helium (He)

2

2

Kol (C)

6

6

Klor (Cl)

17

17

Men i atomerna med högre atomnummer, måste vi ha med neutroner också (för att protonerna inte skall stötas bort från varandra)!

  • Ett atomslag med ett visst antal p+ och n kallas en nuklid.
  • Olika nuklider av samma grundämne kallas isotoper.
  • En nuklids masstal = antalet protoner + antalet neutroner
  • A = Z + N

Nukliders symboler skrivs generellt på formen: ^{\text{masstal}}_{\text{atomnummer}}\text{Symbol}

Nuklid

atomnummer

antal p+

antal n

masstal

väte, ^1_1\text{H}

1

1

0

1

deuterium, ^2_1\text{H}

1

1

1

2

tritium, ^3_1\text{H}

1

1

2

3

helium, ^4_2\text{He}

2

2

2

4

kol-12, ^{12}_6\text{C}

6

6

6

12

kol-13, ^{13}_6\text{C}

6

6

7

13

kol-14, ^{14}_6\text{C}

6

6

8

14

klor-35, ^{35}_{17}\text{Cl}

17

17

18

35

klor-37, ^{37}_{17}\text{Cl}

17

17

20

37

Kol-12

Kommer ni ihåg: Hur mycket väger en proton? 1,637·10-27 kg.

  • Otympligt!

Kommer ni ihåg: Hur mycket väger en proton i enheten u?

  • 1,007 u

Hur har man definierat enheten u (universella massenheten)?

Man bestämde helt enkelt att en atom kol-12, ^{12}_{6}\text{C}, skulle ha massan exakt 12 u.

Vi kan skriva det såhär: m_{^{12}_{6}\text{C}} \equiv 12\text{u}

  • Det ”trippla likhetstecknet” läses ut ”är exakt lika med”, dvs. ”är definierat som”

En titt i periodiska systemet

Klorets masstal anges till c:a 35,5.

Hur kan detta vara? Masstalet är ju antalet protoner + antalet neutroner — inte finns det väl några "halva" neutroner eller protoner??

Nej. Men såhär ligger det till:

  • Klor förekommer i två isotoper, klor-35 och klor-37
  • 75% av allt klor är klor-35, och 25% av allt klor är klor-37

Det genomsnittliga masstalet för en kloratom blir sålunda:

  • 0,75 · 35 + 0,25 · 37 = 35,5

Samma princip gäller för alla grundämnen:

  • De förekommer i olika isotoper
  • Masstalet i periodiska systemet är det genomsnittliga masstalet för det ämnet (atomslaget)

BorBorRäkneexempel

Ange beteckningen för den borisotop som har 6 neutroner i kärnan

Lösning:

Bor har beteckningen B, och har atomnummer 5. Då den har 6 neutroner blir masstalet:

5 + 6 = 11

Beteckningen blir då ^{11}_{5}\text{B}.

 

Du kanske också är intresserad av:
Elementarpartiklarna. Masstal och isotoper. Kol-12
Creative Commons License © 2001-2011 Utbildningsburken & Magnus Ehinger
Logga in

Creative Commons License Copyright © 2001-2011 Utbildningsburken & Magnus Ehinger | Sekretess | Kontakta mig
Detta dokument finns i original på http://www.ehinger.nu/undervisning