10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

Нуклид (лат. тілінде nucleus — “ядро”

5-сурет. Кейбір			және ежелгі грек тілінде είδος — “түр,
			сұрып”) — ядро заряды (Z) пен массалық
элементтердің нуклидтері

саны (А) бірдей атомдардың жиынтығы. Мысалы, ядросында 12 нуклоны бар көміртек атомы, 59 нуклонды кобальт атомы және 235 нуклонды уран атомы

— нуклидтер болып табылады (5-сурет). Белгілі бір нуклидті арнайы

таңбамен белгілейді. Химиялық элемент таңбасының­ сол жағындағы жоғары индексімен массалық сан, ал төменгі индексімен ядро заряды (элементтің атомдық нөмірі) көрсетіледі. Мысалы:

12	С	16O	35Cl	59Co	235U
6		8	17	27	92

Нуклидтің массалық саны ондағы нуклон­дардың­ санына (про-тон мен нейтрондардың қосындысы­) тең. Енді химиялық элемент ұғымына нақты анықтама беруімізге болады. Химиялық­ элемент дегеніміз — ядро заряды бірдей нуклид­тердің жиынтығы.


Элементтің атомдық нөмірі — нуклидтің ядросындағы про-тон санына тең химиялық элементтің сипаттамасы. Ядро заряды протон санымен анықталатындықтан, химиялық элемент деп протон саны бірдей нуклидтерді де айтуға болады. Масса мен энергияның сақталу заңы тұрғысынан химиялық реакция кезінде нуклидтер пайда болмайды және жоғалмайды, әрі бір-біріне айналмайды деп тұжырым жасауға болады. Бір элементтің нуклидтерінің ядро заряды бірдей (Z = const). Массалық сан протон мен нейтрондардың қосындысына тең. Бір элементтің нуклидтеріндегі нейтрон саны бірдей болуы да, бірдей болмауы да мүмкін. Сондықтан бір элементтің нуклидтерінің массалық саны әртүрлі мәнге ие болады. Мысал ретінде оттектің тұрақты нуклидтерінің сипаттамалары 2-кестеде келтірілген.

8

2-кесте


Оттек нуклидтерінің сипаттамасы

А	Z	N
15	8	7
16	8	8
17	8	9

Бір элемент атомдарының массалары әртүрлі болуы мүмкін. Көміртек атомы ядросындағы нуклондары 12, 13, 14 үш түрлі атомы көміртектің изотопы (изотоптық нуклидтер) болып табылады.

Сонымен нуклид ұғымы — изотопқа қарағанда ауқымды түсінік. Изотоп бір элементтің массалық саны бірдей нуклидтерінің жиынтығы. Массалық сан протон мен нейтрондардың қосындысына тең. Демек, бір изотоптың нуклидтерінің протон және нейтрон сандары мен мас-салары бірдей. Мысал ретінде сутек, оттек және хлордың изотоптары 3-кестеде келтірілген:

3-кесте

1H,	2H, 3H		16O, 17O		35Cl, 37Cl
1	1	1	8	8	17	17
Cутек элементінің			Оттек элементінің		Хлор элементінің
изотоптары			изотоптары		изотоптары

Нуклидтердің массалық саны A әртүрлі болғанымен, атомдық нөмірі бірдей болса, олардың химиялық табиғаты бір, яғни бір элементке тиесілі изотоптар болады. Изотопты жазу үшін химиялық элемент таңбасының сол жағына жоғарыға массалық сан жазылады (4-кесте):

4-кесте

Сутектің изотоптары

протий	дейтерий	тритий
^1H	2H және D	3H және T
Z = 1	Z = 1	Z = 1
N = 0	N = 1	N = 2
A = 1	A = 2	A = 3

4-кестеден байқағанымыздай, табиғи сутектің үш изотопы бар. Тіпті дейтерий мен тритийдің өздерінің жеке таңбалары да белгілі. Ғалымдарға белгілі изотоптардың саны шамамен 2000-ға жуық. Олардың 300-ге жуығы табиғатта кездеседі. Шығу тегіне қарай нуклидтер табиғи және жасанды болып бөлінеді. Тұрақтылығы жағынан яғни өздігінен түрлену қабілетіне қарай нуклидтер тұрақты және радиоактивті деп жіктеледі. Қазіргі таңда жасанды жолмен алынғандарымен қоса есептегенде 118 химиялық элемент белгілі. Мас-салары бірдей нуклидтер изобаралар деп аталады. Сонымен бірге ней-

9

трон сандары бірдей әртүрлі элемент атомдары изотондар деп аталады. Мысалы, 136Ba және 138Xe әрқайсысының ядросында 82 нейтроннан бар. Кейбір элементтерде бір табиғи изотоптан кездеседі. Мысалы: Be, F, Nа, Al, P, Mn, Co, I, Au және т.б. Элементтердің көпшілігі екі, үш және одан да көп тұрақты изотопқа ие. Атом ядроларының құрамын сипаттау үшін кейде протондар мен нейтрондардың үлесін есептейді. Сонымен қорытындылайтын болсақ, химиялық элементтердің маңызды сипаттамаларына нуклондар, нуклидтер, изотоптар, изобаралар, изо-тондар жатады (5-кесте).

					5-кесте
				Бөлшектерді салыстыру
Бөлшек атауы				Мысал	Бөлшектердің сипаттамасы
Нуклондар	12	С 6 протон, 6 нейтрон			Атом ядросындағы протондар мен
	6				нейтрондар
Нуклидтер	12	С,	24Mg,	^80Br	Әртүрлі химиялық элементтердің
	6		12	35	атомдары (протондар, нейтрондар,
					электрондар)
Изотоптар	16O,		17O		Бір химиялық элементтің атомдық­
(изотоптық	8		8		нөмірі (протондары және электрон­
нуклидтер)					дары) бірдей, бірақ нейтрон саны
					мен атомдық массасы әртүрлі
					атомдары
Изобаралар	14	С,	14N		Атомдық массалары бірдей әртүрлі
	6		7
	Екі атомның массасы да 14				химиялық элемент атомдары
Изотондар	39K, 40Ca				Нейтрон сандары бірдей әртүрлі
	19		20
	Екі атомның әрқайсысында 20				химиялық элемент атомдары
	нейтроннан бар

Сен білесің бе?

Қалайы Sn изотопы ең көп (10) элемент.

Атом — химиялық бөлінбейтін кішкентай бөлшек. Атом — нуклондардан (протондар мен нейтрондар) және электрон қабатынан тұратын күрделі бөлшек.

Нуклид — ядро заряды мен массалық саны бірдей атомдардың жиынтығы. Химиялық элемент дегеніміз — ядро заряды бірдей нуклидтердің жиынтығы. Изо-

топ — бір элемент­тің­ массалық саны бірдей нуклидтерінің­ жиынтығы.

Химиялы­қ элементт­ердің сипаттамала­рына нуклондар, нуклидтер­, изотоптар, изоба­­ралар, изотондар жатады.

10

1. 
   Атомның құрамында 8 протон және 8 нейтрон болса, оның электрондарының массасы атом массасының қандай бөлігін құрайды?
   

2. 
   Атомдық нөмірлері: 9, 16, 25, 41, 50, 92,105 болатын элементтердің нуклон сан-дарын есептеңдер.
   
3. 
   Келесі атомдардағы: ⁴₂²₀Ca, ⁵₂⁸₆Fe, ³₁⁹₉K және ¹²₅⁷₃I нейтрондар мен электрон сандарын есептеңдер. Әр атом ядросындағы протондардың үлесі қандай?
   
4. 
   Кестеде кейбір бөлшектер туралы мәлімет берілген:
   

Бөлшек	Электрондар	Протондар	Нейтрондар
А	12	12	12
В	12	12	14
С	10	12	12
D	10	8	8
E	9	9	10

а) Бейтарап атомдар болып табылатын қандай бөлшектер?

ә) Анион қандай бөлшек? Оның заряды неге тең?
б) Катион қандай бөлшек? Оның заряды неге тең?
в) Изотоптар болып табылатын қандай бөлшек екі бөлшек?