4.4 – Atomnummer og massetal

Alle atomer fra det samme grundstof, har altid det samme antal protoner. Denne egenskab, skelner atomerne fra et grundstof i forhold til atomerne fra alle andre grundstoffer.

Atomnummer

Atomnummeret for et grundstof, er lig med antallet af protoner i hvert eneste atom af dette grundstof. Atomnummeret, er det hele tal der står over symbolet for hvert grundstof i det periodiske system.

Atomnummer = antal protoner i et atom

Det periodiske system sidst i dette kapitel, viser grundstofferne ordnet efter atomnummer, fra 1 til 118. Vi kan bruge et atomnummer til at identificere antallet af protoner i atomerne for et hvert grundstof. For eksempel, har lithium atomnummer 3, og dermed 3 protoner. Et hvert atom som har 3 protoner, er altid lithium. På samme måde kan vi se, at carbon har atomnummer 6, og dermed 6 protoner. Ethvert carbonatom har 6 protoner, og alle atomer med 6 protoner, er carbonatomer; hvert kobberatom, med atomnummer 29, har 29 protoner, og ethvert atom med 29 protoner, er kobberatomer.

Opgaveeksempel 4.6

Atomnummer, protoner og elektroner Ved at bruge det periodiske system, angiv atomnummeret, antal af protoner og antal af elektroner, for hvert af de følgende grundstoffer: a. nitrogen          b. magnesium          c. brom Løsning a. I det periodiske system, er atomnummeret for nitrogen (N) 7. Derfor indeholder nitrogenatomer 7 protoner og 7 elektroner. b. I det periodiske system, er atomnummeret for magnesium (Mg) 12. Derfor indeholder nitrogenatomer 12 protoner og 12 elektroner. c. I det periodiske system, er atomnummeret for brom (Br) 35. Derfor indeholder nitrogenatomer 35 protoner og 35 elektroner.

Massetal

Vi ved nu, at det er protonerne og neutronerne, som afgør massen af kernen. Derfor, angiver vi for hvert enkeltatom, et massetal, som er det samlede antal af protoner og neutroner i det atoms kerne. Massetallet fremstår imidlertid ikke på det periodiske system, fordi det kun er gyldigt for et bestemt atom.

Massetal = antal af protoner i kernen + antal af neutroner i kernen

For eksempel, har et oxygenatom hvor kernen indeholder 6 protoner og 6 neutroner, et massetal på 12. Hvis kernen af et jernatom indeholder 26 protoner og 32 neutroner, vil det have massetallet 58.

Hvis vi får opgivet massetallet for et atom, og dets atomnummer, kan vi beregne antallet af neutroner i dets kerne.

Antal neutroner i kernen = massetallet – antal af protoner i kernen

For eksempel, hvis vi får oplyst at massetallet er 37 for et chloratom (atomnummer 17), kan vi beregne antallet af neutroner i dets kerne:

Antal neutroner i kernen = 37 (massetallet) – 17 (protoner) = 20 neutroner

Tabel 4.6 illustrerer dette forhold, mellem atomnummer, massetal og antallet af protoner, neutroner og elektroner, med eksempler af enkeltatomer for forskellige grundstoffer.

Konceptforståelse 4.4

Subatomare partikler i atomer Et sølvatom har massetallet 109. a. Hvor mange protoner er der i kernen? b. Hvor mange neutroner er der i kernen? c. Hvor mange elektroner er der i atomet? Svar a. Sølv (Ag), med atomnummer 47, har 47 protoner. b. Antallet af neutroner beregnes ved at trække antallet af protoner fra massetallet: 109 – 47 = 62 neutroner i et atom med massetallet 109 c. I et neutralt atom, er antallet af elektroner lig med antallet af protoner. Et sølvatom med 47 protoner har derfor 47 elektroner.

Opgaveeksempel 4.7

Beregning af antal protoner, neutroner, og elektroner For et zinkatom der har massetallet 68, angiv følgende: a. antallet af protoner b. antallet af neutroner c. antallet af elektroner Løsning a. Zink (Zn) med atomnummer 30, har 30 protoner. b. Antallet af neutroner i dette atom, findes ved at trække antallet af protoner (atomnummeret) fra massetallet: massetal – atomnummer = antal neutroner 68 – 30 = 38 c. Fordi zinkatomet er neutralt, er antallet af elektroner lig med antallet af protoner. Et zinkatom har derfor 37 elektroner.

4.5 – Isotoper og atommasse →