العدد الذري والكتلي للعناصر الكيميائية، العدد الذري مرتبط باسم العنصر، أي أن جميع الذرات التي لها رقم تنتمي إلى عنصر مكافئ، ويحدد الرقم ترتيب العنصر في الجدول و z 12، إنها كتلة العناصر (مجموع البروتونات والنيوترونات).
جدول المحتويات
الأعداد الذرية والكتلة للعناصر الكيميائية
- يحتوي الهيدروجين على عدد ذري (1) ورقم كتلي (7).
- للهيليوم عدد ذري (2) ورقم كتلي (2).
- الليثيوم، العدد الذري (3) والعدد الكتلي (2).
- يحتوي البريليوم على عدد ذري (4) ورقم كتلي (3).
- البورون، العدد الذري (5) والعدد الكتلي (7).
- الكربون، العدد الذري (6) والعدد الكتلي (8).
- النيتروجين، العدد الذري (7) والعدد الكتلي (2).
- الأكسجين، العدد الذري (8) والعدد الكتلي (9).
- نيون، العدد الذري (10) والعدد الكتلي (6).
- الصوديوم، العدد الذري 11 والعدد الكتلي (2).
- المغنيسيوم، العدد الذري (12) والعدد الكتلي (6).
- يحتوي الألمنيوم على عدد ذري 13 وكتلة عدد 2.
- يحتوي السيليكون على عدد ذري 14 ورقم كتلي (3).
- الفوسفور، العدد الذري 15 والعدد الكتلي (2).
- يحتوي الكبريت على العدد الذري 16 ورقم الكتلة 5.
- الكلور، العدد الذري (17) والعدد الكتلي (2).
- الأرجون، العدد الذري (18) والعدد الكتلي (1).
- البوتاسيوم، العدد الذري 19 والعدد الكتلي (1).
- الكالسيوم، العدد الذري (20) والعدد الكتلي (4).
- سكانديوم، العدد الذري (21) والعدد الكتلي (8).
- التيتانيوم، العدد الذري (22) والعدد الكتلي (1).
- الفاناديوم، العدد الذري (23)، العدد الكتلي (1).
- الكروم والعدد الذري (24) والعدد الكتلي (6).
- المنغنيز، العدد الذري (25) والعدد الكتلي (9).
- الحديد والعدد الذري (26) والعدد الكتلي (2).
- الكوبالت، العدد الذري (27) والعدد الكتلي (9).
- النيكل، العدد الذري (28) والعدد الكتلي (2).
- النحاس، العدد الذري (29) والعدد الكتلي (3).
- الزنك، العدد الذري (30) والعدد الكتلي (4).
- الغاليوم، العدد الذري (31) والعدد الكتلي (1).
- الجرمانيوم، العدد الذري (32) والعدد الكتلي (1).
- الزرنيخ، العدد الذري (33) والعدد الكتلي (2).
- السيلينيوم، العدد الذري (34) والعدد الكتلي (3).
- البروم، العدد الذري (35) والعدد الكتلي (1).
- الكريبتون، العدد الذري (36) والعدد الكتلي (2).
- الروبيديوم، العدد الذري (37) والعدد الكتلي (3).
- السترونشيوم، العدد الذري (38) والعدد الكتلي (1).
- الإيتريوم، العدد الذري 39 والعدد الكتلي (2).
حدد العدد الذري والعدد الكتلي
- يُعرَّف العدد الذري بأنه عدد البروتونات داخل الذرة ويُشار إليه بالرمز (Z). إنه الرمز (أ)، ويمكن تحديد نوع العنصر وخصائصه بواسطته.
- تم تعريف عدد الكتلة على أنه مجموع البروتونات والنيوترونات المتوافقة مع المعادلة الرياضية التالية: عدد الكتلة = كمية البروتونات + كمية النيوترونات، ويشار إليه بالرمز (أ).
- ما يجب ملاحظته هو أن الجدول الحديث يحتوي على العناصر مرتبة حسب العدد الذري المتزايد.
- الذي اكتشفه العالم هنري موسلي لأن الرقم في الجدول موجود في أعلى العنصر وبالتالي يكون الرقم الكتلي تحت العنصر.
- عند التعبير عن العنصر، يتم وضع العدد والكتلة على يسار العنصر.
- لذلك يتم التعبير عن رقم الكتلة برقم صغير فوق العنصر، وبالتالي فإن الرقم الذري يعبر عن رقم موضوع في شكل عدد صغير ولكن أسفل العنصر.
- لأن كتلة الإلكترونات لا تدخل في حساب عدد الكتلة، لأن كتلتها صغيرة للغاية، حوالي 1800 مرة أصغر من كتلة البروتون.
- العدد الكتلي لكل ذرة يساوي الكتلة لأقرب عدد صحيح.
- من المفترض أن النظائر المختلفة لعنصر ما لها أرقام نقدية مختلفة لأنها تحتوي على أعداد مختلفة من النيوترونات.
- وتجدر الإشارة إلى أن إضافة بروتون إلى ذرة يؤدي إلى تكوين عنصر بديل، تمامًا كما يؤدي إضافة نيوترون إلى ذرة إلى إنشاء ما يعرف بالنظائر.
العلاقة بين العدد الذري لعنصر ما وسلوكه الكيميائي
- غالبًا ما يتم تحديد الخصائص الكيميائية لعنصر من خلال معرفة رقمه في الجدول لأن كمية البروتونات تساوي كمية الإلكترونات في ذرة محايدة.
- من خلال معرفة كمية الإلكترونات، من الممكن حساب التوزيع الإلكتروني للعنصر وفهم طبيعة إلكترونات التكافؤ في المدار الأخير.
- لأن طبيعة هذه الإلكترونات تحدد قدرة الذرة على مشاركة إلكتروناتها وتكوين روابط كيميائية أثناء التفاعلات الكيميائية.
أمثلة لحساب العدد الذري والعدد الكتلي
يستخدم العدد الذري والعدد الكتلي لإعطاء صورة كاملة للذرة وبالتالي العناصر من حيث الخصائص، والطريقة التي تحتفظ بها النواة بالذرات ومعرفة كمية البروتونات والإلكترونات والنيوترونات لكل عنصر مستلم، ومن هنا يأتي التالي هي أمثلة توضيحية:
1- مثال (1)
الذرة رقم 9 وعدد النيوترونات فيها تسعة عشر، فما هو عدد البروتونات وعدد الإلكترونات وبالتالي عدد النيوترونات فيها؟
- الحل، كمية البروتونات هي 9 لأن كمية البروتينات عادة ما تكون كافية لعدد البروتونات.
- عدد الإلكترونات 9 لأن عدد البروتونات يساوي عدد الإلكترونات في الذرة المحايدة.
- عدد النيوترونات هو 10 لأنه يتم الحصول على عدد النيوترونات غالبًا عن طريق طرح العدد الذري من العدد الكتلي، مما يعني أن (عدد البروتونات + عدد النيوترونات) – (عدد البروتونات) = عدد النيوترونات.
2- مثال (2)
- ما عدد النيوترونات الموجودة في ذرة الكلور، والتي تساوي 17، وكم عدد النوى الموجودة في ذرة الكلور؟
- الحل كعدد يساوي كمية البروتينات، وبالتالي فإن عدد الكتلة = كمية البروتونات + كمية النيوترونات، ثم 35 = 17 + كمية النيوترونات وبالتالي كمية النيوترونات = 35 – 17 = 18 نيوترونًا.
3- مثال (3)
- ذرة الصوديوم، العدد 11، كم عدد البروتونات والإلكترونات الموجودة؟
- الحل، وتجدر الإشارة إلى أن العدد الذري = كمية البروتونات = كمية الإلكترونات في الذرة المحايدة، وبالتالي فإن كمية البروتونات هي 11 وبالتالي فإن عدد الإلكترونات يساوي أيضًا 11.
4- مثال (4)
- كم عدد البروتونات والنيوترونات والإلكترونات الموجودة في ذرة محايدة من ويتيربورون (B105) والزئبق (Hg19980)؟
- الحل: العدد داخل ذرة البورون = 5، أي عدد البروتونات = 5، أي عدد الإلكترونات = 5، أي عدد النيوترونات = 5.
- العدد في ذرة الزئبق = 80، وبالتالي فإن عدد البروتونات = 80، وعدد الإلكترونات = 80 وبالتالي عدد النيوترونات 119.
أهم المعلومات عن العدد الذري والعدد الكتلي
- صنف مندليف العناصر الكيميائية المعروفة وفقًا لتشابهها في الخواص الكيميائية، ووجد أن ترتيبها وفقًا للكتلة أدى إلى بعض الاختلافات.
- قد يكون اليود والتيلوريوم، عند طلبهما بالكتلة، في غير محلهما، ولكن عند الطلب حسب (عدد البروتونات)، فإن خواصهما الكيميائية تتطابق مع الترتيب
- العدد الذري للهيدروجين هو 1 لأن نواته تحتوي على بروتون.
- للهيليوم عدد ذري 2 وله بروتونان ونيوترونان.
- ثم يدخل الليثيوم إلى الطاولة، وفي نواته يوجد 3 بروتونات بالإضافة إلى 4 نيوترونات.
- هذا يزيد من عدد العناصر، بما في ذلك العناصر الثقيلة مثل الرصاص (العدد الذري 82) واليورانيوم، العدد الذري 92.
- بالإضافة إلى الرقم Z، أي عدد البروتونات، فإننا مهتمون أيضًا بالكيمياء والفيزياء.
- الكتلة A هي مجموع البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة، وتسمى الكتلة A بعدد الكتلة.
- لقد لوحظ أن نفس العدد من البروتونات، وبالتالي عدد النيوترونات، يعمل على استقرار النواة، ونجد هذا على وجه الخصوص بالنسبة للعناصر الأساسية العشرين في الجدول.
- في الطاولة.
- بعد ذلك، تحتاج النواة إلى مزيد من النيوترونات للحفاظ على استقرار النواة لموازنة قوى التنافر المتزايدة بين البروتونات (النيوترونات متعادلة كهربائيًا).
- إذا كانت النواة غير مستقرة فهي مشعة، من بين النظائر المختلفة للمكون يمكننا أن نجد شيئًا مستقرًا أو غير مستقر، على سبيل المثال الكربون 12 مستقر مع 6 بروتونات + 6 نيوترونات بينما الكربون 14 مستقر مع 6 بروتونات + 8 نيوترونات غير مستقرة .
- بغض النظر عما إذا كان العنصر مشعًا أم لا، فإن خواصه الكيميائية لا تتأثر.
- يبدو أن التغييرات في أطياف العنصر تعتمد على الارتفاع في رقم Z.
- تم شرح هذه الاختلافات أخيرًا بواسطة هنري موسلي في عام 1913.
- فحص موسلي الخطوط الطيفية المنبثقة من الذرات المثارة ووجد أنه قبلها على أنها صحيحة مع نموذج بوهر للذرة.
- كما رأى أن تردد الخطوط الطيفية للعناصر المختلفة يتناسب طرديًا مع مربع الرقم Z.
أخيرًا، ذكرنا جميع المعلومات التي قد ترغب في معرفتها عن العدد الذري وكتلة العناصر الكيميائية.