آشنایی با ذرات زیراتمی و ایزوتوپ‌ها | آموزش شیمی دهم

در این مقاله، به بررسی ذرات زیراتمی و ایزوتوپ‌ها می‌پردازیم. این مفاهیم بخش مهمی از فصل ۱ کتاب شیمی دهم هستند و درک آن‌ها برای دانش‌آموزان پایه دهم ضروری است. با مطالعه این مقاله، به‌راحتی می‌توانید بر این مباحث مسلط شوید.

ذرات زیراتمی چیست؟

اتم‌ها از ذرات کوچکی به نام ذرات زیراتمی تشکیل شده‌اند. این ذرات شامل:

1. الکترون (Electron):

   • بار الکتریکی: منفی (-)

   • جرم: بسیار ناچیز (تقریباً صفر)

   • محل قرارگیری: در اطراف هسته (اوربیتال‌ها)

2. پروتون (Proton):

   • بار الکتریکی: مثبت (+)

   • جرم: حدود ۱ واحد جرم اتمی (amu)

   • محل قرارگیری: در هسته اتم

3. نوترون (Neutron):

   • بار الکتریکی: خنثی (۰)

   • جرم: حدود ۱ واحد جرم اتمی (amu)

   • محل قرارگیری: در هسته اتم

عدد اتمی و عدد جرمی

• عدد اتمی (Z):
  تعداد پروتون‌های موجود در هسته اتم را نشان می‌دهد. این عدد برای هر عنصر منحصربه‌فرد است.

• عدد جرمی (A):
  مجموع تعداد پروتون‌ها و نوترون‌های موجود در هسته اتم را نشان می‌دهد.

فرمول محاسبه تعداد نوترون‌ها:

(Z)عدداتمی – عددجرمی(A)=نوترون(N)

ایزوتوپ‌ها چیست؟

ایزوتوپ‌ها اتم‌هایی از یک عنصر هستند که عدد اتمی یکسان اما عدد جرمی متفاوت دارند. به عبارت دیگر، ایزوتوپ‌ها تعداد پروتون‌های یکسان اما تعداد نوترون‌های متفاوت دارند.

مثال:

• ایزوتوپ‌های کربن:

  • کربن-۱۲ (۶ پروتون و ۶ نوترون)

  • کربن-۱۴ (۶ پروتون و ۸ نوترون)

رادیوایزوتوپ‌ها

برخی ایزوتوپ‌ها ناپایدار هستند و به‌دلیل داشتن تعداد زیاد نوترون، پرتوزا می‌شوند. به این ایزوتوپ‌ها، رادیوایزوتوپ می‌گویند. رادیوایزوتوپ‌ها در پزشکی، صنعت و تحقیقات علمی کاربردهای زیادی دارند.

مثال:

• کربن-۱۴: برای تعیین عمر آثار باستانی استفاده می‌شود.

جرم اتمی میانگین

جرم اتمی میانگین، میانگین وزنی جرم‌های ایزوتوپ‌های یک عنصر است. این مقدار در جدول تناوبی عناصر نشان داده می‌شود.

فرمول محاسبه جرم اتمی میانگین:

جرم اتمی میانگین=(فراوانی هر ایزوتوپ×جرم آن ایزوتوپ)∑

خلاصه این جلسه

• اتم‌ها از ذرات زیراتمی (الکترون، پروتون و نوترون) تشکیل شده‌اند.

• عدد اتمی (Z) تعداد پروتون‌ها و عدد جرمی (A) مجموع پروتون‌ها و نوترون‌ها را نشان می‌دهد.

• ایزوتوپ‌ها اتم‌هایی با عدد اتمی یکسان اما عدد جرمی متفاوت هستند.

• رادیوایزوتوپ‌ها ایزوتوپ‌های ناپایدار و پرتوزا هستند.

• جرم اتمی میانگین، میانگین وزنی جرم‌های ایزوتوپ‌های یک عنصر است.

  سوالات متداول 

  
  ۱. ذرات زیراتمی چه هستند؟

  ذرات زیراتمی شامل الکترون، پروتون و نوترون هستند که ساختار اتم را تشکیل می‌دهند.

  ۲. ایزوتوپ‌ها چه تفاوتی با هم دارند؟

  ایزوتوپ‌ها تعداد پروتون‌های یکسان اما تعداد نوترون‌های متفاوت دارند.

  ۳. رادیوایزوتوپ‌ها چه کاربردی دارند؟

  رادیوایزوتوپ‌ها در پزشکی (مانند رادیوتراپی)، صنعت و تحقیقات علمی استفاده می‌شوند

جهت مشاهده قسمت بعد به آرایش الکترونی آفبا و اعداد کوانتومی | نکات کنکوری شیمی دهم مراجعه کنید