În alte clipuri am discutat
despre faptul că elementele sunt definite
de numărul de protoni
pe care îl au în nucleu.
Spre exemplu, fiecare atom cu exact un proton
în nucleu este prin definiție hidrogen.
Orice atom cu exact șase protoni în nucleu
este prin definiție carbon,
orice atom cu 17 protoni în nucleu
este prin definiție clor,
iar aceste numere pe care le încercuiesc pe tabelul
periodic reprezintă numărul atomic,
adică numărul de protoni din nucleul
fiecărui atom în parte.
Iar acesta ne arată tipul fiecărui element.
Totuși, acum urmează să analizăm mai în amănunt
și să realizăm că poți avea versiuni diferite
ale aceluiași element, aceste versiuni, în chimie,
fiind cunoscute drept izotopi.
Deci, cum poți avea versiuni diferite ale aceluiași element
dacă numărul de protoni este cel care definește elementul?
Ei bine, versiunile diferiților izotopi apar
pe baza numărului de neutroni pe care aceștia îl conțin.
Spre exemplu, există doi izotopi stabili ai clorului,
unul dintre ei fiind cunoscut drept clor-35.
Voi scrie aici, clor-35.
Uneori, denumirea este scrisă astfel,
de fapt, cel mai adesea este scrisă astfel, clor-35,
iar această notație izotopică pe care o vedeți aici
unde avem 35 în colțul din stânga sus,
acel 35 este suma acestei versiuni,
numărul total de protoni și neutroni al acestui izotop de clor.
Numărul 35 reprezintă numărul de masă al acestui izotop de clor.
Deci el are, în total, 35 de protoni și neutroni,
dar câți neutroni are această versiune a clorului?
Ei bine, această versiune are 17 protoni.
Știm acest lucru, deoarece avem de-a face
cu un atom de clor, deci, câți neutroni are acest izotop?
Ei bine, 35 - 17 fac 18, deci 18 neutroni.
Și mai există încă o versiune stabilă a atomului de clor,
aceasta fiind clor-37.
Ne întrebăm, câți protoni are această versiune?
Aceasta este o întrebare
capcană, prin definiție, acest izotop este clor, deci are 17 protoni.
Deci, această versiune a atomului de clor are 17 protoni,
dar câți neutroni posedă?
Ei bine, numărul total de protoni și neutroni este 37,
deci 17 + 20 = 37.
Așadar avem 20 de neutroni,
iar acest izotop va fi scris drept clor, clor-37.
Prin urmare poți percepe aceste două versiuni diferite ale clorului
ca având același număr de protoni, fapt care le face atomi de clor,
dar având un număr diferit de neutroni.
Acum poți realiza că aceste două versiuni au
mase atomice diferite,
însă aici pe tabelul periodic există scrisă doar
o masă atomică medie,
iar cuvântul cheie aici este faptul că aceasta este o masă atomică medie.
Ea este media ponderată a maselor atomilor de clor,
a atomilor stabili de clor care există.
Spre exemplu, în natură 75,77% din clor
se găsește sub formă de clor-35,
iar restul de 24,23% din clorul existent
se găsește sub formă de clor-37.
Deci atunci când cineva calculează această masă atomică medie,
el ia, sau tu iei,
în cazul în care tu o calculezi, 75,77%
înmulțit cu masa atomică,
masa atomică a clor-35, plus
iar acum procentul este 24,23%
înmulțit cu masa atomică a clor-37.
Iar dacă ai face acest calcul, ai obține
acest număr de aici, 35,45
unități atomice de masă.
Acum, cum îți dai seama care este masa atomică a clor-35?
E posibil să fi tentat să spui că aceasta este 35
unități atomice de masă și ai fi aproape de adevăr,
deoarece masa unui proton este apropiată de o
unitate atomică de masă,
iar masa unui neutron este și ea apropiată de o
unitate atomică de masă,
iar apoi electronii existenți au o masă mult,
mult mai mică.
Poți totodată să îi consideri neglijabili
în calcularea masei atomice,
iar astfel vei obține o masă atomică apropiată de 35.
Totuși, lucrurile stau puțin diferit,
deoarece, pe de-o parte, masele fiecărui proton
sau neutron sunt puțin mai mari decât o
unitate atomică de masă,
iar pe de altă parte, atunci când pui toți protonii și neutronii
într-un nucleu, masele lor combinate sunt
puțin mai mici decât masele individuale
dacă doar le-ai aduna,
iar acest fapt este cunoscut drept un defect de masă.
Prin urmare, dacă vrei să știi masa atomică
a clor-35, poți căuta în multe tabele
și vei observa că ea este puțin sub
35 unități atomice de masă.