Atomul, ionii și izotopii: protoni, neutroni, electroni

Trei particule, roluri diferite

Protonii au sarcină pozitivă, electronii negativă, iar neutronii nu au sarcină electrică netă. Nucleul conține protoni și neutroni. Electronii sunt descriși prin distribuții cuantice; desenul cu orbite circulare este un model introductiv, nu o fotografie a atomului.

Numărul atomic și numărul de masă

Numărul atomic Z este numărul protonilor și identifică elementul. Numărul de masă A este suma protonilor și neutronilor pentru un nuclid. Rezultă N = A − Z. Nu confunda A, număr întreg pentru un nuclid, cu masa atomică relativă medie din tabel.

Când apare un ion?

Un atom neutru are tot atâția electroni câți protoni. Pierderea electronilor produce un ion pozitiv, iar câștigarea lor un ion negativ. Schimbarea electronilor nu schimbă numărul atomic.

Pentru un ion cu Z = 11 și sarcină +1, sunt 11 protoni și 10 electroni. Sarcina pozitivă nu înseamnă că atomul a câștigat un proton în reacția chimică.

Ce sunt izotopii?

Izotopii unui element au același Z și numere diferite de neutroni. Pot exista izotopi stabili și radioactivi. Termenul „izotop” singur nu precizează stabilitatea.

O ordine sigură de rezolvare

1. Citește Z și scrie numărul protonilor.
2. Dacă ai A, calculează neutronii prin diferență.
3. Folosește sarcina pentru a calcula electronii.
4. Verifică dacă suma sarcinilor dă rezultatul cerut.

În problemele chimice obișnuite, urmărește electronii pentru formarea ionilor. Transformările nucleare sunt un alt tip de proces și nu trebuie introduse pentru a explica dizolvarea unei sări sau o legătură ionică.

Aplică ideea

Pentru un ion cu Z = 12, A = 24 și sarcină +2, calculează numărul protonilor, neutronilor și electronilor.

Răspuns explicat

Protoni: 12. Neutroni: 24 − 12 = 12. Electroni: 12 − 2 = 10. Verificarea sarcinii dă +12 − 10 = +2 în unități de sarcină elementară.

Continuă învățarea

Vezi aplicația Izotopii sunt întotdeauna radioactivi? și continuă cu parcursul Primele modele în chimie: materie, atomi și legături.

Întrebări frecvente

Ce deosebește un atom neutru de un ion?

Atomul neutru are tot atâția electroni câți protoni. Ionul are sarcină electrică deoarece numărul electronilor diferă de numărul protonilor.

Izotopii unui element au numere diferite de protoni?

Nu. Izotopii au același număr de protoni și numere diferite de neutroni. Numărul protonilor stabilește identitatea elementului.

Pierderea unui electron transformă atomul într-un alt element?

Nu. Pierderea unui electron formează un ion pozitiv, dar nu schimbă numărul protonilor. Transformarea în alt element presupune schimbarea nucleului.