Atoomkern
Die atoomkern is net 'n klein deel van 'n atoom, maar dit bevat amper die volle massa van die atoom.
Die grootte van 'n atoomkern wissel van 1,6 fm (waterstof) tot 15 fm (uraan), terwyl die radius van die hele atoom onderskeidelik 53 en 175 pm is. Let wel dat laasgenoemde in pikometer uitgedruk word; dit is onderskeidelik 53 000 en 175 000 femtometer.
Protone en neutrone
wysig
’n Atoomkern bestaan uit positiewe protone en neutrale neutrone. Dit besit 'n lading (Z), wat gelyk is aan die getal protone in die kern en bepaal tot watter element hierdie kern behoort. In stabiele atoomkerne is die getal neutrone (N) gewoonlik groter as die getal protone (Z). Dit help om die kern deur sterk kernkragte bymekaar te hou, ondanks die elektrostatiese afstoting wat deur die saamgepakte positiewe ladings veroorsaak word.
Indien die verhouding N:Z nie reg is nie, is die kern nie stabiel nie en sal dit radioaktief wees. Daar is verskeie tipes radioaktiewe verval:
- Alfaverval
- Betaverval, β+ of β-
- Elektronvangs
- Spontane splyting
- Emissie van 'n neutron of proton
Massagetal
wysig- Die hoofartikel vir hierdie afdeling is: Molêre massa.
Protone en neutrone – wat saam nukleone heet – het amper dieselfde massa. Die definisie van die getal van Avogadro is so gekies dat 1 mol protone of neutrone amper 'n massa van 1 gram het. Materie van 1 gram sal dus altyd amper 1 mol nukleone bevat, ongeag of dit modder, lug of goud is. Die getal nukleone, die som van die getal protone en neutrone, word die massagetal (M) genoem en bepaal die atoommassa van die atoom.
Daar bestaan soms atome met dieselfde Z, maar verskillende getalle neutrone. Hulle word isotope genoem. Die waardes van Z en M word dikwels voor die elementsimbool van die atoom geskryf MZX. Vir die twee belangrikste isotope van chloor, wat 18 en 20 neutrone in die kern het, is dit byvoorbeeld 3517Cl en 3717Cl. Die Z=17 word nogtans dikwels weggelaat, omdat die elementsimbool Cl eintlik dieselfde inligting verskaf.
Omdat die kern 3717Cl 37 nukleone bevat, sal 1 mol daarvan amper 'n massa van 37 gram hê. Chloor soos dit in die natuur voorkom is egter altyd 'n 3:1-mengsel van die twee isotope. Daardeur is die gemiddelde atoommassa van die element 35,5 en sal 1 mol chlooratome 'n massa van 35,5 g hê. In die periodieke tabel word hierdie natuurlike gemiddelde altyd as atoommassa aangedui.
Elektrone
wysigIndien die atoom neutraal is, wentel daar ook Z elektrone rondom die kern. Hulle het 'n negatiewe lading, maar nouliks massa. Die atoom se radius word deur die elektrone en nie deur die kern bepaal nie. Indien die getal protone en elektrone nie dieselfde is nie, word dit 'n ioon genoem en het dit 'n elektriese lading.
Notasie
wysigIn die atoom/ioon/isotoop-notasie word die vier hoeke van die elementsimbool gebruik, maar vir verskillende begrippe.
In die notasie 3517Cl1-2 dui die sentrale "Cl" byvoorbeeld op die element chloor. Die "2" regs onder dui aan dat dit 'n molekuul met twee gelyke kerne is. Die "17" links onder dui aan dat al twee atome 17 protone in die kern het, maar dit is by chloor altyd die geval. Die "35" links bo dui aan dat al twee kerne 35 nukleone (protone plus neutrone) het. Die getal neutrone is dus 35 - 17 = 18. En die "1-" regs bo dui aan dat die lading van hierdie diatomiese anioon negatief is en dat daar een elektron meer as die getal protone (2*17) moet wees.