Изотопы и ионы
1. Изотопы
Как вы помните ядро атома состоит из протонов (порядковый номер атома) и нейтронов (сумма протонов и нейтронов - это массовое число атома). Но, оказывается, что число нейтронов в ядрах атомов одного и того же элемента может быть различным. Атомы с одинаковым зарядом ядра, но разным количеством нейтронов называют изотопами.
Рассмотрим конкретный пример с изотопами водорода:
а) протий
11H (
1H)
б) дейтерий
21H (
2D)
в) тритий
31H (
3T)
В природе большинство атомов водорода не имеют нейтронов - это
протий. Однако, примерно на 6000 атомов протия встречается атом водорода, содержащий один нейтрон - такой атом водорода называется "
дейтерий". Массовое число дейтерия равно 2.
Радиоактивный изотоп водорода, содержащий два нейтрона, называется "
тритий" и получается только искусственным путем.
Возникает закономерный вопрос:
"Массу какого изотопа следует считать как массу водорода при вычислениях с использованием атомной массы водорода?" Ответ прост:
"Среднюю от атомных масс всех изотопов водорода в природе". Тут следует учитывать количество разных изотопов элемента в природе. Поскольку дейтерий содержится в ничтожно малом количестве, а тритий вообще не встречается в природе, то атомная масса водорода немногим отличается от атомной массы протия и составляет 1,0079 а.е.м.
2. Ионы
В атомах количество протонов равно количеству электронов. Но, бывают и исключения. Атомы, у которых количество электронов не равно количеству протонов называют
ионами.
Нейтральный атом натрия содержит 11 электронов и 11 нейтронов, является нейтрально заряженной частицей и обозначается Na. Однако, в ионе натрия положительных зарядов на один больше - Na
+.
Такая ситуация возможна только в двух случаях:
- атом приобрел положительный заряд (протон);
- атом потерял отрицательный заряд (электрон).
Поскольку атом теряет и приобретает электроны довольно легко, в то время как с протонами все намного сложнее, то атомы становятся ионами, принимая или отдавая электроны.
Ионы, имеющие положительный заряд, называются катионами.
Ионы, имеющие отрицательный заряд, называются анионами.
|
