Atomy a prvky
Přihlásit se
Atomy a prvky (5/7) · 9:44

Atomové číslo, nukleonové číslo a izotopy Ukážeme si, jak můžeme rozlišit různá atomová jádra pomocí počtu protonů a neutronů.

Atomové (nebo také protonové) číslo je symbolizováno písmenem Z a vypovídá o počtu protonů v jádře. Atomové číslo je v periodické tabulce. V tomto videu budeme mluvit o vodíku. U vodíku je atomové číslo jedna. Takže ve vodíkovém jádře je jeden proton. V neutrálním atomu je počet protonů roven počtu elektronů, protože v neutrální atomu není žádný celkový náboj a pozitivní náboje protonů jsou v rovnováze s negativním nábojem elektronů. Takže pojďme nakreslit atom vodíku. Víme, že atomové číslo vodíku je jedna, takže v jádru bude jeden proton. Tohle je můj jeden proton. A protože je to neutrální vodíkový atom, bude tu i jeden elektron. Nakreslím ten jeden elektron někde mimo jádro a použiji hodně zjednodušený Bohrův model. Takhle přesně atom nevypadá, ale je to jednoduchý model pro začátek. Tohle je jedna verze vodíku. Tohle je jeden izotop vodíku. Tohle se nazývá protium. Takže tohle je protium a pojďme mluvit o izotopech. Izotopy jsou atomy jednoho prvku, takže v našem případě vodíku, které se liší v počtu neutronů v jádře. Pojďme se podívat na další izotop vodíku. Tohle se nazývá deuterium. Napíši to sem. Deuterium je vodík, takže má jeden proton v jádře a jeden elektron mimo něj. Podívejme se na definici izotopů - "atomy jednoho prvku s rozdílným počtem neutronů" Protium nemá v jádru žádné neutrony. Deuterium má jeden. Takže teď nakreslím k deuteriu neutron. Neutrony budu kreslit modrou barvou. Deuterium má jeden neutron, a protože neutrony mají hmotnost, deuterium je těžší než protium. Takže izotopy mají jiné hmotnosti, protože se liší v počtu neutronů. Všimněte si, že mají stejné atomové číslo, a že mají stejný počet protonů v jádře. V jádře je jeden proton, a to je důležité, protože když změníte počet protonů, měníte onen prvek. A to my nechceme a neděláme. Mluvíme o atomech jediného prvku. Deuterium je pořád vodík, je to jeho izotop. A nakonec, náš poslední izotop, tritium. Tritium má jeden proton v jádře, jeden elektron mimo něj, to nakreslíme sem a musí se to lišit v počtu neutronů. Takže tritium má dva neutrony. Takže teď nakreslím ty dva neutrony sem do jádra. Takže tohle jsou dva izotopy vodíku. Jak rozlišujeme rozdílné izotopy? Budeme psát malé symboly, které reprezentují tyto izotopy. Takže symbol, který nakreslíme k protiu, bude písmeno příslušného prvku, což je u vodíku H, a dolů napíšeme atomové číslo. Takže dolní index je atomové číslo, což je jedna, protože v jádře je jeden proton. A do horního indexu napíšeme nukleonové číslo. Teď se podíváme na definici nukleonového čísla. Nukleonové číslo je součet počtu protonů a neutronů v jádře, takže to jsou protony a neutrony. Značíme je písmenem A. A je nukleonové číslo, které se rovná počtu protonů, to je atomové číslo, které je značíme písmenem Z, plus počet neutronů. Takže A se rovná Z plus N. Takže v případě protia je v jádře jen jeden proton a nula neutronů, takže nula plus jedna nám dává nukleonové číslo jedna. Pro nukleonové číslo použiji červenou. Takže nukleonové číslo je červené, pro atomové číslo použiji jinou barvu, třeba fialovou. Takže dolní index je atomové číslo, což je Z, a horní index je nukleonové číslo, což je A. Takže tento symbol značí izotop protium. Teď nakreslíme symbol pro deuterium. Je to vodík, takže napíšeme H. V jádře je stále jeden proton, takže atomové číslo bude jedna. Nukleonové číslo je horní index, je to součet počtu protonů a neutronů. Podívejme se na jádro. Je tu jeden proton a jeden neutron. Jedna plus jedna se rovná dva. takže do horního indexu napíšeme dva. A konečně tritium, což je opět vodík. Takže sem napíšeme symbol pro vodík. V jádře je jeden proton, atomové číslo je jedna, takže tady bude 1. Součet počtu protonů a neutronů bude rovno třem. Takže jeden proton a dva neutrony jsou tři. Takže toto je symbol pro tritium. Takže toto jsou izotopy vodíku a užívání těchto symbolů nám pomáhá je rozlišovat. S tím, co jsme se právě naučili, můžeme zkusit řešit další problémy. Podívejme se na symbol pro uhlík. Máme uhlík s dolním indexem 6 a horním 12. A my chceme zjistit, kolik protonů, elektronů a neutronů tam je. Takže pojďme se zamysled nad protony. Víme, že dolní index značí atomové číslo, a že atomové číslo je rovno počtu protonů. Takže v tomto atomu uhlíku je 6 protonů. A pokud je tento atom neutrální, počet elektronů musí být roven počtu protonů. Takže pokud tam je šest protonů, musí tam zároveň být šest elektronů. A jak zjistíme počet neutronů? Pojďme si napsat ten výše zmíněný vzorec. Nukleonové číslo je rovno atomovému číslu plus počtu neutronů. Nukleonové číslo píšu tady a je to 12, takže sem napíšeme 12. Atomové číslo je 6, takže napíšeme šest. Plus počet neutronů. Takže počet neutronů je roven 12 minus 6, což je samozřejmě 6. Takže je tam šest neutronů. Takže pouze odečtěte atomové číslo od nukleonového čísla a získáte počet neutronů v daném atomu. Pojďme vyzkoušet další. Tento uhlík má tentokrát horní index 13. Atomové číslo se u izotopů nemění. Když změníte atomové číslo, změníte prvek. Takže v jádře máme stále šest protonů a v neutrálním atomu musí být stejný počet elektronů. Takže šest elektronů. Kolik tam máme neutronů? Jako v předchozím případě odečteme atomové číslo od nukleonového čísla. Takže po odečtení šesti od třinácti získáme počet neutronů. 13 minus 6 se rovná 7 Takže v tomto atomu je sedm neutronů. Existuje i jiný způsob značení izotopů, můžeme ho zkusit napsat i u tohoto. U tohoto zápisu použijeme slovní název prvku. Takže tohle je uhlík. (v angličtině užíváme pomlčku) Vedle napíšeme nukleonové číslo. Takže uhlík 13 odpovídá tomuto izotopu. Tohle se v angličtině nazývá ,,zápis s pomlčkou". Pojďme zkusit ještě jeden příklad. Uděláme jeden, co vypadá děsivěji. Uděláme uran. U je uran. Atomové číslo uranu je 92. Nukleonové číslo tohoto izotopu je 235. Kolik protonů, elektronů a neutronů je v tomto atomu uranu? Takže znovu, pro zjištění počtu protonů se podíváme na atomové číslo, což je 92. Takže tam musí být 92 protonů. V neutrálním atomu, počet elektronů je roven počtu protonů. Takže tam je 92 elektronů. A abychom zjistili počet neutronů, odečteme toto číslo od nukleonového čísla. Takže 235 minus 92. To je 143. Zjistili jsme, že tam je 143 neutronů.
video