Vad är ett atomnummer?
Atomnumret är antalet protoner och mdash;positivt laddade partiklar mdash;I kärnan en atom av ett kemiskt element.Element skiljer sig från varandra av antalet dessa partiklar de har, och så har varje element sitt eget unika atomnummer.De kemiska egenskaperna för ett element bestäms av dess antal elektroner, men i en neutral atom är detta samma som antalet protoner.Atomer kan emellertid få eller förlora elektroner för att bilda negativt eller positivt laddade joner, så atomantalet definieras som antalet protoner, eftersom detta alltid är detsamma för ett givet element.
Atomantal, massantal och atomvikt
Det är möjligt att förvirra dessa värden, men de skiljer sig helt från varandra.Atomer består av en kärna som innehåller positivt laddade protoner och elektriskt neutrala neutroner, med elektroner som kretsar runt avstånd.Protoner och neutroner är relativt tunga och liknar vikt, men elektroner är mycket lättare och bidrar mycket lite till en atoms vikt. Massantalet för en atom är antalet protoner plus antalet neutroner och är nästan lika med atomens vikt.
Antalet neutroner i ett element kan variera.Former av ett element med olika antal neutroner kallas isotoper .Till exempel har den vanligaste formen av väte en proton och inga neutroner, men två andra isotoper av väte finns, deuterium och tritium, med en respektive två neutroner.Naturligt förekommande element är ofta blandningar av olika isotoper.Kol är ett annat exempel, bestående av isotoper med massnummer 12, 13 och 14. Dessa har alla sex protoner, men har sex, sju respektive åtta neutroner.Kända element, de exakta beräkningarna är inte alltid enkla på grund av förekomsten av olika isotoper i olika proportioner.Ofta bestäms atomvikten som ett genomsnitt, baserat på det relativa överflödet av isotoper.Eftersom vissa isotoper är instabila och förändras över tid till andra element kan atomvikter variera och kan representeras som ett intervall snarare än ett enda värde.Isotoper representeras vanligtvis med atomantalet längst ner till vänster om den kemiska symbolen, och massantalet, eller ungefärlig atomvikt, längst upp till höger.Till exempel skulle kol 13 visas som
6C 13 . Den periodiska tabellen
På 1860 -talet arbetade den ryska kemisten Dimitri Mendeleev på ett bord med de element som kända vid den tiden, initialt listade dem i ordning avatomvikt och ordnade dem i rader som grupperade element med liknande kemiska egenskaper tillsammans.Det hade tidigare noterats av andra kemister att elementens egenskaper, när de beställts av vikt, tenderade att upprepa med mer eller mindre regelbundna intervall.Till exempel är litium, natrium och kalium alla reaktiva metaller som kombineras med icke-metaller på liknande sätt, medan helium, neon och argon alla är helt oreaktiva gaser.Av denna anledning blev Mendeleevs lista känd som periodisk tabell.
Mendeleevs första utkast fungerade bra, men det fanns några inkonsekvenser.Till exempel, listad i vikt ordning, kom jod före Tellurium.Problemet var att detta grupperade jod med syre, svavel och selen och tellurium med fluor, klor och brom.Enligt deras kemiska egenskaper borde det omvända ha varit fallet, så innan han publicerade sitt bord 1869, bytte Mendeleev helt enkelt dessa element runt.Det var dock inte förrän i början av 1900 -talet att orsaken till dessa inkonsekvenser avslöjades.
1913, fysikern H.G.J.Moseley etablerade ett samband mellan våglängderna för röntgenstrålar som produceras av olika element och deras sekvens i den periodiska Tkan.När atomens struktur avslöjades av andra experiment runt denna tid blev det tydligt att detta förhållande var beroende av antalet protoner i ett elements kärna, med andra ord dess atomantal.Den periodiska tabellen kan sedan beställas av detta nummer, vilket sätter de observerade kemiska egenskaperna för elementen på en sund teoretisk basis.De tillfälliga inkonsekvenserna i den ursprungliga tabellen berodde på att variationer i antalet neutroner ibland kunde resultera i att ett element har en högre atomvikt än ett annat element med ett högre atomantal.
Den moderna periodiska tabellen visar elementen i lådorordnade i rader och kolumner, med atomantal stigande längs varje rad.Varje kolumn grupperar element med liknande kemiska egenskaper.Kolumnerna bestäms av antalet och arrangemanget av elektroner i atomerna, som i sin tur bestäms av antalet protoner.Varje ruta innehåller normalt den kemiska symbolen för elementet, med atomnumret ovan.