原子序数 & 原子质量 | 质量数

原子序数

原子核中质子的总数称为其原子序数。例如，氮有七个质子，所以它的原子序数是七。它用英文字母Z表示。

它是根据原子中质子的数量分配给特定元素的数字。一个元素的所有原子都含有相同数量的质子。此外，它是一个唯一的数字，因为两个不同的元素不能具有相同数量的质子，例如，氧有八个质子，没有其他元素可以有八个质子。所以，原子序数是元素的身份。

此外，原子序数定义了元素的特征或性质，因为在电中性原子中，它等于电子的数量，这决定了原子的化合价（反应能力）。反应能力决定了元素的性质。因此，它也是元素的特性。

此外，原子序数始终是整数，因为原子中的质子数量是固定的。电子的数量可能会改变，因为它们参与化学反应，原子可能会失去或获得电子。

原子质量

它是一个元素的单个原子的质量，包括原子核中质子和中子的总数。它不包括电子，因为与质子和中子相比，它们的重量可以忽略不计，而质子和中子具有相当大的质量。我们可以说，由于它们的质量与质子或中子的质量相比可以忽略不计，因此电子对原子的质量数没有贡献。所以，电子被认为是无质量的。

原子质量也称为质量数。 因此，我们可以说，原子核中所有质子和中子的总和称为其质量数。质子和中子统称为核子，因为它们包含在原子核中。所以，我们可以说，原子质量或质量数等于元素原子中核子的总数。

如何测量原子质量？

构成原子质量的质子和中子存在于原子核中，原子核位于原子的中心，与原子相比，其尺寸非常小。因此，原子的质量非常小，以至于科学家很难测量和表示其质量。例如，氢原子的原子质量是 1.67 x 10^-27 千克。这种表示原子质量的方法并不容易或合适，因此为了简化方法或分配一个易于理解的原子质量数字，科学家们引入了相对原子质量的概念，并引入了一个名为原子质量单位 (amu) 的新单位来计算原子的原子质量。

什么是原子质量单位 (amu)？

原子质量单位是测量和表示原子质量的单位。它等于一个碳-12原子质量的十二分之一 (1/12)。例如，如果我们把一个 C 12 原子分成 12 等份，然后取一份，那么我们可以说这一份的质量等于 1 原子质量单位，它被用作计算任何其他原子质量的标准。因此，1 amu = 1/12 x C-12 的质量。碳原子核中有 12 个核子（质子+中子）。因此，当我们把它分成十二份时，1 amu 大约等于 1 个质子。现在，amu 简称为统一原子质量，并写为 'u'。

因此，元素的原子质量 = 元素的单个原子质量数（质子+中子）/ (1/12) x 碳的质量

例如，氧的原子质量（以 amu 为单位） = 16 (8 个质子 + 8 个中子) / 1/12 x 12 = 16 amu

因此，我们可以说，元素的原子质量是其原子比 C-12 原子质量的 1/12^th 重的倍数，例如，Mg 的原子质量是 24 u。这意味着镁的一个原子的原子质量或质量比碳 12 的原子质量的 1/12 重 24 倍。

从上述质量数与质子和中子的关系中，如果我们知道元素的质量数和质子数，就可以计算出中子的数量。同样，如果给出质量数和中子数，就可以计算出质子的数量。

例如，铝的原子质量 = 27

给出的质子数 = 13

因此，中子数 = 27 - 13（原子质量 - 质子数）= 14

同样，质子数 = 27 - 14（原子质量 - 中子数）= 13

同样，如果给出元素的原子序数 (Z) 和原子质量 (A)，我们可以找出给定元素的质子、中子和电子的数量。例如，

铝的原子序数是 13，其原子质量或质量数是 27。

在这种情况下，

• 质子数 = 13，因为原子序数等于质子数。
• 中子数 = 原子质量数 - 质子数 (27 - 13) = 14 个中子。
• 电子数 = 13，因为在电中性原子中，电子数等于质子数，该原子不处于离子状态。

原子序数和原子质量之间的区别

如何表示元素的原子序数和质量数？

元素的原子序数通常用英文字母Z表示，而原子质量用英文字母 'A' 表示。它们与元素的符号一起表示，如下图所示：Z 放在左侧的符号的下标位置，A 放在上标位置。例如，一个碳原子有 6 个质子和 6 个中子，因此其原子序数等于 6，质量数为 12。

同样，一个铝原子有 13 个质子和 14 个中子，因此其原子序数是 13，质量数是 27，如下图所示。