原子的维度
- 原子非常小,半径约为1 × 10-10米或0.1纳米
- 中心核包含质子而且中子只有它们被挤在一个小空间里
- 原子核的半径大约比原子的半径小10000倍,大约是1 × 10-14年M,所以是an极其微小的空间区域与原子整体大小的比较
- 这意味着原子的质量几乎全部集中在原子核内,而不是均匀地分布在整个原子中
- 电子有一个质量小得多比质子和中子(1个质子的质量约为1840个电子)更大,并在原子核外的空间内运动轨道
亚原子粒子质量对照表
考试技巧
原子的大部分实际上是真空空间,质量集中在原子核中,电子以壳层的形式围绕原子核运行。
原子序数
- 的原子序数(或质子数)是原子核中的质子数
- 这个数字的符号是Z
- 它也是原子中存在的电子数,并决定了位置元素周期表上的元素
- 质子数是独特的对于每个元素,所以没有两个元素有相同数量的质子
- 在化学反应过程中,电子可以失去、获得或共享,但原子的质子数在化学反应中不会改变
考试技巧
原子序数和质量数都在元素周期表上给出,但是很容易混淆。认为质量=质量为质量数总是这两个数字中较大的一个,较小的一个就是原子/质子序数
质量数
- 的质量数量(或核子数量)为质子总数而且原子核中的中子
- 这个数字的符号是一个
- 核子数-质子数告诉你中子原子的
- 注意,质子和中子可以合称的核子
- 每个元素的原子序数和质量数都在周期表上
显示周期表中使用的符号的图表
同位素
- 同位素是原子相同元素包含相同数量的质子而电子的数量不同中子
- 同位素的符号是化学符号(或单词),后面跟着破折号,然后是质量数
- 所以,C-14是碳的同位素,它含有6个质子和6个电子,但14表示它有8个中子(14 - 6 = 8)。
- 也可以写成14C
- 同位素显示相同的化学特性
- 这是因为它们的外层有相同数量的电子,这决定了它们的化学性质
- 同位素之间的区别在于中子是原子核内的中性粒子,只增加质量
氢的三种同位素的原子结构和符号
考试技巧
要使原子成为彼此的同位素,它们必须来自同一种元素,因此它们必须具有相同的原子序数。例如,C-13和C-14是同位素,而C-13和H-2不是
计算PEN编号
- 的原子Number等于的个数质子(p)在原子中
- 因为原子是中性,则它也与的个数相同电子(e)
- 的质量Number是质子数+中子
- 的数量中子(n)这样可以用质量数减去原子序数来计算吗
- 例如,铍的原子序数是4,因此它有4个质子和4个电子。
- 铍的质量数是9,所以它有9 - 4 = 5个中子
- 铍的PEN编号如下:
- P = 4
- E = 4
- N = (9 - 4 =
元素周期表中表示铍的符号键
考试技巧
PEN数是指原子中质子、电子和中子的数量。在回答关于原子结构的计算问题之前,先写下PEN数字是一个很好的学习习惯
- 同样的过程也适用于离子,但必须考虑离子的电荷
- 例如,氟离子可以表示为
" class="Wirisformula" role="math" alt="直F上标9上标19上标减去" style="vertical-align:-9px;height:24px;width:30px" loading="lazy">F - 9 19 {"language":"en","fontFamily":"Times New Roman","fontSize":"18"} - 氟离子的原子序数是9,因此它有9个质子和9个电子
- 但是,它有一个1-电荷,这意味着它多了一个电子
- 氟离子的质量数是19,所以它有19 - 9 = 10个中子
- 氟离子的PEN编号如下:
- P = 9
- E = (9 + 1 =
- N = (19 - 9 =) 10
- 例如,镁离子可以表示为
" class="Wirisformula" role="math" alt="开始mathsize 14px风格Mg前下标12前上标24上标2加上结束上标结束风格" style="vertical-align:-9px;height:25px;width:46px" loading="lazy">Mg 2 + 12 24 {"language":"en","fontFamily":"Times New Roman","fontSize":"18"} - 镁离子的原子序数是12,因此它有12个质子和12个电子
- 但是,它带2+电荷这意味着它失去了两个电子
- 镁离子的质量数是24,所以它有24 - 12 = 12个中子
- 镁离子的PEN值为:
- P = 12
- E = (12 - 2 =) 10
- N = (24 - 12 =) 12
- 例如,氟离子可以表示为
原子的大小和规模
- 从原子的大小来看,如果一个原子被放大到足球场那么大,那么:
- 在开球的场地中央,原子核有小豌豆那么大
- 电子将在体育场最外层的座位上围绕豌豆旋转
- 在原子核和电子之间只有空隙
- 另一种考虑原子大小的方法是考虑一张纸上一个句号的大小通常是0.003 m = 3 x 103氢原子的宽度约为1.06 × 10-10
- 这意味着你可以在一个句号的直径上放置近28,301,887个氢原子!