Voorbeeldprobleem Isotopen en nucleaire symbolen

Dit uitgewerkte probleem laat zien hoe nucleaire symbolen te schrijven voor isotopen van een bepaald element. Het nucleaire symbool van een isotoop geeft het aantal protonen en neutronen in een atoom van het element aan. Het geeft niet het aantal elektronen aan. Het aantal neutronen is niet vermeld. In plaats daarvan moet je het uitzoeken op basis van het aantal protonen of het atoomnummer.

Voorbeeld van nucleaire symbolen: zuurstof

Schrijf de nucleaire symbolen voor drie isotopen van zuurstof waarin zich respectievelijk 8, 9 en 10 neutronen bevinden.

Oplossing

Gebruik een periodiek systeem om het atoomnummer van zuurstof op te zoeken. Het atoomnummer geeft aan hoeveel protonen er in een element zitten. Het nucleaire symbool geeft de samenstelling van de kern aan. Het atoomnummer (het aantal protonen) is een subscript links onderaan het symbool van het element. Het massagetal (de som van protonen en neutronen) is een superscript links bovenaan het elementensymbool. De nucleaire symbolen van het element waterstof zijn bijvoorbeeld:

¹₁H, ²₁H, ³₁H

Doe alsof de superscripts en subscripts boven elkaar liggen: ze zouden het op deze manier in je huiswerkproblemen moeten doen, hoewel het in dit voorbeeld niet op deze manier is afgedrukt. Omdat het overbodig is om het aantal protonen in een element op te geven als je de identiteit kent, is het ook correct om te schrijven:

¹H, ²H, ³H

Antwoord

Het elementensymbool voor zuurstof is O en het atoomnummer is 8. De massagetallen voor zuurstof moeten 8 + 8 = 16 zijn; 8 + 9 = 17; 8 + 10 = 18. De nucleaire symbolen worden op deze manier geschreven (nogmaals, doe alsof het superscript en subscript recht boven elkaar naast het elementensymbool zitten):
¹⁶₈O, ¹⁷₈O, ¹⁸₈O

Of je zou kunnen schrijven:

¹⁶O, ¹⁷O, ¹⁸O

Kernsymbool steno

Hoewel het gebruikelijk is om nucleaire symbolen te schrijven met de atoommassa - de som van het aantal protonen en neutronen - als een superscript en atoomnummer (het aantal protonen) als een subscript, is er een eenvoudigere manier om nucleaire symbolen aan te duiden. Schrijf in plaats daarvan de elementnaam of het symbool, gevolgd door het aantal protonen plus neutronen. Helium-3 of He-3 is bijvoorbeeld hetzelfde als schrijven ³Hij of ³₁Hij, de meest voorkomende isotoop van helium, die twee protonen en één neutron heeft.

Voorbeeld nucleaire symbolen voor zuurstof zijn zuurstof-16, zuurstof-17 en zuurstof-18, die respectievelijk 8, 9 en 10 neutronen hebben.

Uraniumnotatie 

Uranium is een element dat vaak wordt beschreven met deze steno-notatie. Uranium-235 en uranium-238 zijn isotopen van uranium. Elk uraniumatoom heeft 92 atomen (wat u kunt controleren met behulp van een periodiek systeem), dus deze isotopen bevatten respectievelijk 143 en 146 neutronen. Meer dan 99 procent van natuurlijk uranium is de isotoop uranium-238, dus je kunt zien dat de meest voorkomende isotoop niet altijd een is met evenveel protonen en neutronen.