Di Riti Gupta – Aggiornato il 24 marzo 2022

Quando è necessario identificare la composizione subatomica di qualsiasi specie chimica, la tavola periodica è il riferimento principale. Di seguito è riportata una guida chiara su come estrarre il numero di neutroni, protoni ed elettroni per atomi neutri, ioni carichi e isotopi utilizzando la tavola periodica e la notazione nucleare.

Leggere la tavola periodica

La tavola periodica contiene tutte le informazioni necessarie sulla struttura subatomica di un elemento:

1. Simbolo – La stenografia elementare (ad esempio, C per il carbonio).
2. Numero atomico (Z) – Situato sopra il simbolo, equivale al numero di protoni e, per un atomo neutro, al numero di elettroni. Per il carbonio, Z = 6 .
3. Massa atomica – Sotto il simbolo, una media ponderata di tutti gli isotopi naturali. Se arrotondato al numero intero più vicino, corrisponde al numero di massa dell'isotopo più abbondante. Per il carbonio, questo dà un numero di massa M = 12 , che è la somma di protoni e neutroni.

Per trovare il numero di neutroni in un atomo neutro, sottrai il numero atomico dal numero di massa:

#neutrons = M – Z – Per il carbonio, 12 – 6 = 6 neutroni.

Calcolo delle particelle subatomiche negli ioni

Gli ioni si formano quando un atomo acquista o perde elettroni, alterandone la carica complessiva. L’apice sul simbolo dello ione indica la carica netta. Ad esempio, Cl ^– è uno ione cloruro con carica -1.

Per prima cosa determina il numero di protoni e neutroni dell’atomo neutro dalla tavola periodica. Il cloro ha Z = 17 protoni e, utilizzando M = 35 , #neutrons = 35 – 17 = 18 neutroni.

Poiché lo ione trasporta una carica negativa, contiene un elettrone in più. Utilizza l'equazione del saldo degli addebiti:

#e– + #p+ = charge

Sostituendo i valori noti per il cloruro:

#e– + 17 = –1 → #e– = 18

Quindi Cl ^– contiene 17 protoni, 18 neutroni e 18 elettroni.

Identificazione delle particelle subatomiche negli isotopi

Gli isotopi sono varianti dello stesso elemento che differiscono solo per il numero di neutroni. La notazione nucleare è un modo conciso per rappresentarli. Ad esempio, il carbonio‑12 è scritto come ¹²⁶C .

Nella notazione nucleare:

1. Simbolo – Il simbolo dell’elemento (C).
2. Numero di massa (A) – L'apice (12) equivale a protoni + neutroni.
3. Numero atomico (Z) – Il pedice (6) è il conteggio dei protoni, costante per l'elemento.

Per trovare il conteggio dei neutroni per un isotopo specifico, risolvi:

#neutrons + Z = A

Per carbonio‑13 (¹³⁶C ):

#neutrons + 6 = 13 → #neutrons = 7

Pertanto, il carbonio-13 ha 6 protoni, 7 neutroni e, se neutro, 6 elettroni. Il carbonio‑12 ha 6 protoni, 6 neutroni e 6 elettroni.

Combinando i dati della tavola periodica con la notazione nucleare, puoi determinare con precisione la composizione subatomica di qualsiasi atomo, ione o isotopo.