Jak poćwiczyć w domu bez znajomości chemii?

Wystarczy układ okresowy — jest w każdym podręczniku i w telefonie. Wskazujecie dowolny pierwiastek, a dziecko odczytuje jego numer i mówi, ile atom ma protonów i elektronów. Potem dorzućcie liczbę masową, np. „węgiel czternaście”, a dziecko liczy neutrony: 14 − 6 = 8. Schemat jest zawsze ten sam, więc trzy minuty dziennie robią robotę.

Dziecko pyta, po co komu te liczby. Co odpowiedzieć?

To numer identyfikacyjny materii: liczba protonów przesądza, czy atom jest złotem, czy ołowiem. Dlatego alchemikom nigdy nic nie wyszło — mieszaniem substancji nie da się zmienić jądra. Na tych samych liczbach opiera się medycyna (jod 131 w leczeniu tarczycy) i archeologia (datowanie znalezisk węglem 14).

Czy liczby masowe trzeba znać na pamięć?

Nie. Na pamięć wchodzi tylko schemat: dolna liczba to protony i elektrony, górna minus dolna to neutrony. Liczby atomowe odczytuje się z układu okresowego, a masowa jest zawsze podana w zadaniu. Gdy dziecko myli, która jest która, jedno przypomnienie: masowa liczy więcej cząstek, więc jest większa i stoi wyżej.

Liczba atomowa i liczba masowa

około 10 minut

W tej lekcji1/9

Dorzuć jeden proton do węgla, a węgiel przestanie istnieć — powstanie azot! Każdy atom nosi przy sobie dwie liczby jak dowód osobisty: jedna mówi, KIM jest, druga — ile cząstek upchnął w jądrze. Dziś nauczysz się czytać ten dowód jednym rzutem oka.

Liczba atomowa Z — kim jest atom

Liczba atomowa $Z$ to liczba protonów w jądrze. To ona rozstrzyga, jaki to pierwiastek: każdy atom z 8 protonami to tlen — bez wyjątku. Dlatego $Z$ jest zarazem numerem pierwiastka w układzie okresowym.

Osiem protonów w jądrze — i dlatego to tlen, a nie inny pierwiastek

Obojętny atom ma tyle samo elektronów co protonów, więc jedna liczba mówi trzy rzeczy:

$Z = \text{protony} = \text{elektrony} = \text{numer w układzie okresowym}$

Liczba masowa A — ile waży jądro

Niemal cała masa atomu siedzi w jądrze, bo elektrony prawie nic nie ważą. Liczba masowa $A$ zlicza wszystkie cząstki jądra — protony i neutrony razem:

$A = \text{protony} + \text{neutrony}$

Stąd najważniejszy rachunek tej lekcji, czyli liczba neutronów:

$\text{neutrony} = A - Z$

Jądro azotu — policz kółka obu kolorów, a wyjdzie liczba masowa

Zapis, który mówi wszystko

Obie liczby stawia się przy symbolu pierwiastka: masowa u góry, atomowa u dołu:

Sód i jego zapis: górna liczba zlicza całe jądro, dolna same protony

$^{A}_{Z}X$

Zapis $^{23}_{11}\text{Na}$ czytamy: atom sodu o liczbie masowej 23 i liczbie atomowej 11. Od razu widać cały skład: 11 protonów, 11 elektronów i $23 - 11 = 12$ neutronów.

Trzy atomy pod lupą: ile p, n, e?

1
Tlen $^{16}_{8}\text{O}$ . Dolną liczbę czytamy dwa razy: 8 protonów i 8 elektronów. Neutrony daje odejmowanie.
$Z = 8,\quad e = 8,\quad n = 16 - 8 = 8$
2
Sód $^{23}_{11}\text{Na}$ . Tu liczby przestają być bliźniacze: neutronów jest o jeden więcej niż protonów.
$Z = 11,\quad e = 11,\quad n = 23 - 11 = 12$
3
Żelazo $^{56}_{26}\text{Fe}$ . Im cięższy pierwiastek, tym wyraźniejsza przewaga neutronów nad protonami.
$Z = 26,\quad e = 26,\quad n = 56 - 26 = 30$
Wskazówka
Schemat jest zawsze ten sam: dół czytam dwa razy — protony i elektrony — a neutrony liczę z odejmowania.

Wszystkie kroki za Tobą!

Twoja kolej

Atom pewnego pierwiastka ma 17 protonów i 18 neutronów. Które liczby go opisują?

Twoja kolej

Ile neutronów ma atom glinu $^{27}_{13}\text{Al}$ ?

neutronów

Pułapka! Która liczba stoi u góry?

Kusi skojarzenie: „masowa jest na dole, bo $m$ jak małe”. Nieprawda!

Źle: w zapisie $^{23}_{11}\text{Na}$ liczba masowa to 11, bo stoi niżej.

Dobrze: liczba masowa to 23 i stoi u góry. Masowa liczy protony i neutrony, więc nigdy nie jest mniejsza od atomowej — większa liczba zawsze na górze.

Kontrola sensu: gdyby $A = 11$ i $Z = 23$ , neutronów byłoby $11 - 23 = -12$ . Ujemnych neutronów nie ma.

Ściąga do zapamiętania

Liczba atomowa i liczba masowa — co mówią o atomie?

Liczba atomowa Z = liczba protonów = liczba elektronów (w obojętnym atomie) = numer pierwiastka w układzie okresowym; to Z decyduje, JAKI to pierwiastek. Liczba masowa A = protony + neutrony, więc neutrony = A − Z. W zapisie masowa stoi u góry, atomowa u dołu — np. dla żelaza (A = 56, Z = 26): 26 protonów, 26 elektronów, 56 − 26 = 30 neutronów. A nigdy nie jest mniejsze od Z, bo liczy więcej cząstek.

Dla rodzica

Jak pomóc dziecku w tym temacie?

Jak poćwiczyć w domu bez znajomości chemii?: Wystarczy układ okresowy — jest w każdym podręczniku i w telefonie. Wskazujecie dowolny pierwiastek, a dziecko odczytuje jego numer i mówi, ile atom ma protonów i elektronów. Potem dorzućcie liczbę masową, np. „węgiel czternaście”, a dziecko liczy neutrony: 14 − 6 = 8. Schemat jest zawsze ten sam, więc trzy minuty dziennie robią robotę.
Dziecko pyta, po co komu te liczby. Co odpowiedzieć?: To numer identyfikacyjny materii: liczba protonów przesądza, czy atom jest złotem, czy ołowiem. Dlatego alchemikom nigdy nic nie wyszło — mieszaniem substancji nie da się zmienić jądra. Na tych samych liczbach opiera się medycyna (jod 131 w leczeniu tarczycy) i archeologia (datowanie znalezisk węglem 14).
Czy liczby masowe trzeba znać na pamięć?: Nie. Na pamięć wchodzi tylko schemat: dolna liczba to protony i elektrony, górna minus dolna to neutrony. Liczby atomowe odczytuje się z układu okresowego, a masowa jest zawsze podana w zadaniu. Gdy dziecko myli, która jest która, jedno przypomnienie: masowa liczy więcej cząstek, więc jest większa i stoi wyżej.

Sprawdź się!

Co przesądza o tym, że atom jest atomem tlenu, a nie innego pierwiastka?

Ile elektronów ma obojętny atom żelaza $^{56}_{26}\text{Fe}$ ?

Ile neutronów ma atom sodu $^{23}_{11}\text{Na}$ ?

Atom pewnego pierwiastka ma 19 protonów i 20 neutronów. Jaka jest jego liczba masowa?

W zapisie $^{16}_{8}\text{O}$ liczba 16 oznacza:

Następny temat

Izotopy