В други видеа сме разглеждали
че видът на един химичен елемент
се определя от броя протони
в атомното ядро.
Например, всеки атом с точно един протон
в ядрото си по определение е водород.
Всеки атом с шест протона в ядрото си
по определение е въглерод.
Всеки атом със 17 протона в ядрото си
по определение е хлор.
И тези числа, които ограждам в периодичната таблица на елементите,
са така наречените атомни номера,
но реално това е просто броят протони в ядрото
на един атом от този елемент.
Това определя вида на елемента.
В това видео ще разровим малко по-надълбоко
и ще видим, че може да съществуват различни версии
на един и същи елемент, и тези версии, на езика на химията,
се наричат химични изотопи.
Как може да имаш различни версии от един и същи елемент,
ако броят протони определя вида на дадения елемент?
Различните изотопи се получават
въз основа на броя неутрони в ядрото.
Съществуват, например, два стабилни изотопа на хлора.
Има една версия на хлора, позната като хлор-35.
Нека го запиша тук, хлор-35.
Понякога се записва така.
Всъщност, често се записва така, хлор-35 (показва на екрана)
и този начин за записване на изотопи, който виждаш тук,
където имаме 35 горе вляво –
това 35 е сборът на протоните и неутроните
на тази версия, на този изотоп.
Това число 35 е масовото число на този изотоп на хлора.
Той има общо 35 протона и неутрона.
Колко неутрона има тази версия на хлора?
Ще има 17 протона.
17 протона, което знаем, защото това е химичният елемент хлор.
Колко неутрона ще има?
35 минус 17 дава 18 неутрона.
Има и друг изотоп на хлора, който е стабилен,
и това е хлор-37.
Колко протона ще има той?
Това е заблуждаващ въпрос.
По определение, това е хлор, значи ще има 17 протона.
Това ще има 17 протона,
но колко неутрона ще има?
Протоните плюс неутроните са 37,
така че 17 + 20 ще е 37.
Така че ще има 20 неутрона.
И това се записва като хлор-37.
Можеш да видиш, че това са две различни версии на хлора –
един и същи брой протони, което ги прави хлор,
но различен брой неутрони.
Можеш да си представиш, че тези версии
ще имат различни атомни маси,
но тук, в периодичната система на елементите, е дадена
само една средна атомна маса.
Ключовият момент е, че това е СРЕДНА атомна маса.
Тя е претеглената средна стойност на масите на изотопите на хлора,
стабилните видове хлор, които се срещат.
Например, в природата 75,77% от хлора
е хлор-35,
а оставащите 24,23% от хлора
са хлор-37.
Когато изчисляват средната атомна маса,
химиците взимат, или ти взимаш,
ако го изчисляваш – това ще е 75,77%
по атомната маса
на хлор-35 плюс –
и сега процентният дял е 24,23%
по атомната маса на хлор-37.
Като изчислиш това, ще получиш
това число тук, 35,45
унифицирани единици атомна маса.
Как се изчислява атомната маса на хлор-35?
Може да ти се иска да кажеш, че тя е 35
унифицирани единици атомна маса и ще си близо,
понеже масата на един протон е близо до
една универсална единица атомна маса,
а масата на един неутрон също е близо до
една универсална единица атомна маса,
докато електроните имат много, много,
много по-малка маса.
Можеш почти да я приемеш за пренебрежимо малка,
когато изчисляваш атомната маса.
И ще получиш атомна маса близо до 35.
Но се оказва малко по-различна,
понеже не само масите на всеки отделен протон и неутрон
са малко повече от една унифицирана
единица атомна маса,
но когато сложиш всички тези протони и електрони
заедно в ядрото, тяхната обща маса всъщност е
малко по-малко от сумата на отделните им маси,
ако просто ги събереш,
и това е познато като масов дефект.
За да намериш атомната маса на хлор-35,
можеш да погледнеш в много различни таблици
и ще видиш, че тя е малко под
35 унифицирани единици атомна маса.