Die Bestimmung einer Substanz nach ihrer Struktur ist eine der wichtigsten Aufgaben in der Chemie. Einer der Hauptparameter der Struktur einer Materie ist die Anzahl der Protonen und Elektronen, die ihre chemischen Eigenschaften und Reaktivität bestimmen.
Es gibt eine einfache Möglichkeit, eine Substanz anhand der Anzahl der Protonen und Elektronen zu bestimmen, die auf ihrer Ordnungszahl basiert. Die Ordnungszahl ist die Anzahl der Protonen im Kern eines Atoms. Um eine Substanz anhand der Anzahl der Protonen und Elektronen zu bestimmen, müssen Sie ein Element in der Tabelle der periodischen Elemente finden, bei dem die Ordnungszahl der Anzahl dieser Elemente entspricht.
Wenn zum Beispiel eine Substanz 6 Protonen und 6 Elektronen hat, bedeutet dies, dass sie die Ordnungszahl 6 hat. Anhand der Tabelle der periodischen Elemente können wir feststellen, dass diese Substanz Kohlenstoff ist. Wenn eine Substanz 1 Proton und 1 Elektron hat, bedeutet dies ebenso, dass ihre Ordnungszahl 1 ist, was bedeutet, dass es Wasserstoff ist.
Daher ist die Bestimmung einer Substanz durch die Anzahl der Protonen und Elektronen eine einfache und effektive Methode. Mit Hilfe der periodischen Elementtabelle können Sie eine Chemikalie schnell und fehlerfrei anhand ihrer Struktur identifizieren.
Anzahl der Protonen und Elektronen
Die Anzahl der Protonen bestimmt die Ordnungszahl des Elements und wird durch das Z-Symbol gekennzeichnet. Die Elementtabelle enthält Informationen über die Anzahl der Protonen für jedes Element.
Die Anzahl der Elektronen bestimmt die elektronische Konfiguration des Atoms. Normalerweise ist die Anzahl der Elektronen gleich der Anzahl der Protonen, da die Atome dazu neigen, elektrisch neutral zu sein. Einige Atome können jedoch zusätzliche Elektronen oder deren Mangel aufweisen, wodurch sie zu geladenen Teilchen - Ionen - werden.
Die Elementtabelle enthält Informationen über die Ladung der Ionen und die elektronische Konfiguration jedes Elements, wodurch wir die Anzahl der Elektronen für ein bestimmtes Ion bestimmen können.
Mithilfe einer Elementtabelle können Sie die Anzahl der Protonen und Elektronen für jedes Atom oder Ion bestimmen, was Ihnen hilft, seine chemischen Eigenschaften und Wechselwirkungen mit anderen Substanzen zu verstehen.
| Element | Ordnungszahl (Z) | Anzahl der Protonen | Elektronenkonfiguration |
|---|---|---|---|
| Wasserstoff (H) | 1 | 1 | 1s 1 |
| Helium (He) | 2 | 2 | 1s 2 |
| Lithium (Li) | 3 | 3 | 1s 2 2s 1 |
| Beryllium (Be) | 4 | 4 | 1s 2 2s 2 |
Die Beziehung zwischen Protonen und Elektronen
Alle Atome haben eine bestimmte Anzahl von Protonen und Elektronen, und diese Zahlen sind in einem neutralen Atom gleich zueinander. Zum Beispiel hat ein Wasserstoffatom ein Proton und ein Elektron, ein Lithium – drei Protonen und drei Elektronen, ein Aluminium – 13 Protonen und 13 Elektronen.
Die Anzahl der Protonen in einem Atom bestimmt seine Ordnungszahl und bestimmt seinen elementaren Charakter. Zum Beispiel wäre ein Atom mit einem Proton ein Wasserstoffatom, ein Atom mit zwei Protonen Helium und so weiter.
Die Elektronen im Atom befinden sich auf Energieniveaus, von denen jedes eine begrenzte Kapazität hat. Jedes Energieniveau kann eine bestimmte Anzahl von Elektronen enthalten: die erste Ebene besteht aus bis zu 2 Elektronen, die zweite Ebene aus bis zu 8 Elektronen usw. Beim Befüllen von Elektronen gelten die Füllregeln.
Wenn die Anzahl der Protonen und Elektronen im Atom nicht übereinstimmt, wird es zu einem Ionen – geladenen Teilchen. Wenn es mehr Protonen gibt, wird das Atom positiv geladen, und wenn es mehr Elektronen gibt, ist es negativ geladen.
Somit bestimmt die Anzahl der Protonen und Elektronen in einem Atom seine chemischen Eigenschaften und seine Elementarzusammensetzung.
Massenzahl und Ordnungszahl
Um die Massenzahl und Ordnungszahl einer Substanz zu bestimmen, können Sie das periodische System chemischer Elemente verwenden. Im periodischen System sind die Elemente in der Reihenfolge angeordnet, in der die Ordnungszahlen zunehmen. Suchen Sie das Element mit der angegebenen Ordnungszahl in der Tabelle und finden Sie seinen Namen und die Massenzahl heraus.
| Element | Atomnummer | Massenwert |
|---|---|---|
| Wasserstoff | 1 | 1 |
| Helium | 2 | 4 |
| Lithium | 3 | 7 |
Wenn die Anzahl der Protonen und Elektronen in einem Atom bekannt ist, kann die Massenzahl durch Subtraktion der Anzahl der Neutronen von der Gesamtzahl der Teilchen bestimmt werden. Die Ordnungszahl entspricht der Anzahl der Protonen.
Es ist wichtig sich daran zu erinnern, dass eine Substanz Isotope haben kann, dh Atome desselben Elements mit unterschiedlichen Massenzahlen. Um eine bestimmte Substanz anhand der Anzahl der Protonen und Elektronen zu bestimmen, ist eine Kenntnis ihrer Isotopenzusammensetzung und der Isotopentabelle der Elemente erforderlich.
Elemente des Periodensystems
Ganz oben auf der Tabelle befindet sich Wasserstoff mit einem Proton und einem Elektron. Es folgen Elemente mit Ordnungszahlen von 2 bis 118.
Die Tabelle zeigt die Elementblöcke: s-, p-, d- und f-Blöcke. Die Buchstaben bezeichnen die elektronischen Orbitale, in denen sich Elektronen befinden. Im s-Block befinden sich Elemente mit einem elektronischen Orbitalkreis s, in dem sich zwei Gruppen von Elementen befinden: Alkalimetalle und Erdalkalimetalle.
Im p-Block befinden sich Elemente mit elektronischen p-Orbitalen, deren Atome sechs Elektronen auf externer Energieniveau besitzen. Dazu gehören zum Beispiel die Elemente einer Gruppe von Halogenen und inerten Gasen.
der d-Block oder der Übergangsblock befinden sich in der Mitte der Tabelle. Die Elemente dieses Blocks zeichnen sich durch das Vorhandensein von Elektronen im d-Orbitalbereich aus. In diesen Elementen haben Protonen und Elektronen ungefähr die gleiche Menge.
der f-Block in der Tabelle der chemischen Elemente befindet sich unten. Diese Einheit enthält Lanthanide und Aktivierungen oder Aztiniumelemente. Elemente, die zum f-Block gehören, haben eine erhöhte Anzahl von Elektronen in den f-Orbitalen.
Jedes Element im Periodensystem beschreibt eindeutige Eigenschaften sowie die Interaktion mit anderen Elementen. Wenn Sie die Anzahl der Protonen und Elektronen eines Elements kennen, können Sie seine Ordnungszahl und seinen Platz in der Tabelle bestimmen.
