محاسبه عدد اتمی از تفاوت الکترون و نوترون

سلام! این یک سوال خوب از فصل ساختار اتم در شیمی دهم است. بیا با هم حلش کنیم.

راهنمایی کوتاه: از اطلاعات داده‌شده درباره کاتیون و تفاوت الکترون‌ها و نوترون‌ها استفاده کن.

گام‌به‌گام:

• ۱) نماد $X^{3+}$ نشان‌دهنده یک کاتیون با بار ۳+ است. یعنی اتم X سه الکترون از دست داده است.
• ۲) عدد جرمی (A) برابر ۵۹ است (بالای نماد X). عدد جرمی = تعداد پروتون‌ها + تعداد نوترون‌ها.
• ۳) در یک کاتیون با بار ۳+: تعداد الکترون‌ها = تعداد پروتون‌ها (عدد اتمی Z) منهای ۳. یعنی: $N_e=Z-3$
• ۴) تعداد نوترون‌ها (N) = عدد جرمی (A) منهای عدد اتمی (Z). یعنی: $N=59-Z$
• ۵) طبق سوال: تفاوت تعداد الکترون‌ها و نوترون‌ها برابر ۸ است. یعنی: $|N_e-N|=8$
• ۶) چون کاتیون است و الکترون کم دارد، احتمالاً تعداد نوترون‌ها بیشتر از الکترون‌هاست. پس: $N-N_e=8$
• ۷) حالا مقادیر را جای‌گذاری می‌کنیم: $(59-Z)-(Z-3)=8$
• ۸) معادله را حل می‌کنیم: $59-Z-Z+3=8$ → $62-2Z=8$ → $2Z=54$ → $Z=27$

پاسخ نهایی: عدد اتمی این عنصر برابر ۲۷ است.

مثال مشابه: اگر کاتیون $Y^{2+}$ با عدد جرمی ۶۵ داشته باشیم و تفاوت الکترون و نوترون آن ۵ باشد، عدد اتمی چقدر می‌شود؟ (پاسخ: Z = ۳۰)

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: می‌توانی تمرین کنی که اگر تفاوت الکترون و نوترون برای یک آنیون داده شود چگونه عدد اتمی را محاسبه کنیم. همچنین عنصر با عدد اتمی ۲۷ را در جدول تناوبی پیدا کن (کبالت).