原子の中性子の数を把握する方法

共同執筆者 Bess Ruff

この記事には:通常の原子の中性子の数を見つける同位元素の中性子の数を見つける12 出典

元素が同じ原子であれば陽子の数は同じですが、中性子の数は異なります。特定の原子にいくつの中性子が含まれているのかを知っておくと、その元素の通常の原子なのか、それとも中性子の数に増減が見られる同位元素(アイソトープ)なのかを判断することができます。[1]原子の中性子の数は比較的簡単に求めることができ、実験などで確かめる必要もありません。通常の原子、同位元素のどちらの場合も、下記の手順に従い中性子の数を求めましょう。

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通常の原子の中性子の数を見つける

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    周期表から元素を見つける ここではオスミウム(Os)を例にします。6列目に配置されています。[2]
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    元素の原子番号を見つける これは最も目につきやすい数字といえるかもしれません。一般的に元素記号のすぐ上、あるいは左上に表示されています。(ここで用いる周期表では、それ以外の数字は表記されていません。)原子番号とは、特定の元素の1つの原子に含まれる陽子の数を指しています。[3]Osの場合、76となっているので、オスミウムは1つの原子に76個の陽子が含まれているということを意味しています。
    • 元素の陽子の数が変わることはありません。むしろ、元素は陽子の数によって決まると考えると良いでしょう。[4]
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    元素の原子量を見つける この数字は、一般的に元素記号の下に表記されています。ここで例として用いられている周期表には原子量は記載されていないので注意しましょう。いつも記載されていないわけではありません。オスミウムの原子量は190.23です。[5]
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    原子量を四捨五入して整数に直し、原子質量を求める ここでは、オスミウムの原子量190.23を四捨五入して整数に直すので190となります。
    • 原子量とは、特定の元素の同一原子における平均を意味しています。少数になっているのはこのためです。[6]
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    原子質量から原子番号を引く 原子質量のほとんどは陽子と中性子が占めているので、陽子の数(つまり原子番号)を原子質量から引くことで、その原子の推定上の中性子の数が算出されます。小数点以降の数は原子の中にわずかに含まれる電子の質量を意味しています。ここでは、原子質量190から陽子の数76を引くので、中性子の数が114となります。[7]
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    公式を覚える 今後中性子の数を求める必要がある時は下記の公式を参考にしましょう。
    • N = M – n
      • N = 中性子の数
      • M = 原子質量
      • n = 原子番号

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同位元素の中性子の数を見つける

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    元素を周期表から見つける 例として炭素14という同位元素を用いましょう。炭素14は炭素(C)を意味しています。周期表の2列目で見つけることができます。[8]
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    原子番号を見つける これは最も目につきやすい数字で、一般的に元素記号の上に記載されています。(この記事で例としている周期表には、これ以外の数字は表記されていません。)原子番号とは元素を構成する原子1つあたりに含まれている陽子の数を意味しています。[9] Cの場合は6なので、炭素の原子1つあたりに陽子は6個含まれているということになります。
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    原子質量を見つける これは同位元素の場合、そもそもの名前が原子質量を意味しているので、とても簡単です。つまり炭素14の場合、原子質量は14です。同位元素の原子質量が分かったら、残りの手順は通常の原子における中性子の数を求める時と同じです。[10]
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    原子質量から原子番号を引く 原子質量のほとんどは陽子と中性子で占められているので、陽子の数(つまり原子番号)を原子質量から引くことで、その原子に含まれる推定の中性子の数を求めることができます。ここでは、原子質量14から陽子の数6を引くので、中性子の数は8となります。
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    公式を覚える 今後中性子の数を求める必要がある時は、下記の公式を参考にしましょう。
    • N = M – n
      • N = 中性子の数
      • M = 原子質量
      • n = 原子番号

ポイント

  • 周期表を見ても、どの数字が何を意味しているのか分からない場合、まず周期表は原子番号(つまり陽子の数)に基づいて配置されているということを覚えていきましょう。つまり、1(水素)から始まり、左から右に進みながら増えていき、118(オガネソン)で終わります。原子の陽子の数によって、その原子が何であるのかが決まるということもあり、陽子が最も整理しやすい基本的要素であるためです。(例えば、陽子が2個の原子は常にヘリウムであるように、陽子が79個の原子は常に金です。)
  • 元素の重さのほとんどは陽子と中性子によって占められている一方で、電子やその他の粒子も微量(ほぼ質量ゼロ)ながら含まれています。陽子1個の重さは中性子1個の重さとほとんど同じで、原子番号は陽子の数を意味していることから、全体の質量から陽子の数を差し引くことが可能になります。[11]

記事の情報

この記事はBess Ruffが共著しています。 ベス・ラフはフロリダ州に住む地理学を専攻する博士課程の学生です。2016年にカリフォルニア大学サンタバーバラ校の環境科学専門学部、「Bren School of Environmental Science & Management」にて環境科学と資源管理の修士号を取得しています。

カテゴリ: 化学

他言語版:

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