Neutroner, isotoper och atommassor
Neutroner håller ihop atomkärnan.
Antalet protoner i atomkärnan avgör vilket atomslag det är. Men i kärnan finns ju även de oladdade
neutronerna. Neutronerna har ingen som helst betydelse för hur ett atomslag binder sig till ett annat
eller vilka kemiska reaktioner som kan äga rum. Däremot är neutronerna viktiga vad gäller en del av
atomernas egenskaper. Neutronerna fungerar dessutom lite som ett klister mellan protonerna i
kärnan, utan neutroner hade de inte kunnat hålla ihop.
Neutronerna har väldigt lite betydelse för hur atomer binder sig till varandra eller hur de reagerar.
Däremot har de betydelse för ämnets egenskaper och som ”klister” för att protonerna ska kunna
hålla ihop sig i kärnan.
Även om det är bestämt hur många protoner ett atomslag har så kan antalet neutroner inom
atomslaget variera. Ett exempel är väteatomen. Eftersom den bara har en proton behöver den ju
ingen neutron, neutronen var ju som ni kanske minns det klister som håller ihop protonerna. Men
ändå finns det väteatomer som har neutroner. En del har en neutron, en del har två och en del har
noll. De här olika sorterna av väteatomer kallas för olika isotoper av väte. De får olika namn.
Ingen neutron
”Vanligt” väte
En neutron
Deuterium
Två neutroner
Tritium
Ett ämne kan ha olika många neutroner, de blir då isotoper av det ämnet.
Alla isotoper har ju fortfarande samma antal protoner så dess plats ändras inte i periodiska systemet
och de har även samma antal elektroner så reagerar isotoperna på samma sätt.
En isotop har fortfarande samma antal protoner som det vanliga ämnet och har därmed samma plats
i periodiska systemet. Antalet elektroner är också densamma så isotopen reagerar därmed på samma
sätt som det vanliga ämnet.
Även om en atom är liten så anger man fortfarande dess vikt. Elektronerna är så små så deras vikt är
försumbar, men både protoner och neutroner har en vikt. Om man lägger ihop antalet protoner och
antalet neutroner får man det som kallas för atomens masstal.
En atoms masstal är dess vikt. Masstal = antalet protoner + antalet neutroner
Förr visste man inte vad en atom vägde, men man hade en möjlighet att jämföra vikten mellan
atomer. Därför hittade man på atommassaenheten, u. Man visste inte hur många u det går på ett
gram, men om man satte att väte vägde 1 u, kunde man säga att kol vägde 12u eftersom den väger
12 gånger mer än väte. Antalet u för en viss atom är ungefär lika mycket som masstalet.
En atom vägs i enheten u. Väte har en proton, ingen neutron och en elektron utan större vikt = 1 u.
Kol har 6 protoner och 6 neutroner = 12 u
Idag kan man väga atomer och man vet att en vanlig kolatom väger 0,000
000 000 000 000 000 000 019 93 gram. Men för att göra det lätt för sig använder man fortfarande
enheten u.
I en molekyl eller en jonförening så tar man de olika atommassorna för att få en formelmassa.
Kolvätet metan innehåller 1 kolatom (12u) och 4 väteatomer (4u) och får då formelmassan 16 u.
Kolvätet metan CH4 innehåller 1 kolatom, 12u, och 4 väteatomer, 4x1u och får formelmassan 16u.
Detta innebär ju att isotoper har olika vikt. En väteatom kan ha 0, 1 eller 2 neutroner och kan därmed
väga 1, 2 eller 3 u. För att visa att man menar en specifik isotop så skriver man masstalet upphöjt före
det kemiska tecknet. 1H, 2H eller 3H.
Eftersom en atom kan ha olika många neutroner kan en isotop ha olika vikt. Det kan skrivas så här 3H,
väte med 3 neutroner.
