Mavzu: Davriy sistema asosiy va yonaki guruhchalar elementlari oddiq moddalari va birikmalarning olinishi, kimyoviy xossalarini ifodalovchi tengglamalar bo‘yicha masalalar echish

5. Atom yadrolarining tarkibi, izotoplar va izobarlar

Ma’lumki, atom yadrosi proton va neytronlardan tashkil topgan. Proton (p) ning massasi taxminan 1 u.b. ga, zaryadi +1 ga teng. Neytron (n) elektroneytral zarracha bo‘lib, uning massasi taxminan proton massasiga tengdir. Proton va neytronlarga nuklonlar degan umumiy nom berildi. Protonlar musbat zaryadli bo‘lganidan ular bir-birini kulon kuchi bilan itaradi. Ammo yadrodagi bir xil zaryadli protonlar bilan zaryadsiz neytronlarning o‘zaro tortilish kuchi ham bor. Bu kuch yadro kuchi deb ataladi. Yadro kuchlari kulon kuchlariga nisbatan ancha ortiq bo‘lgani uchun elementlarning yadrolari barqaror bo‘ladi. Har qaysi elementning atom yadrosi D.D.Ivanenko va B.I.Gapon nazariyasiga muvofiq bir necha proton va bir necha neytrondan tashkil topgan bo‘ladi (elektronning massasi 0,000549 u.b. ga, zaryadi — 1 ga teng. Protonning massasi 1,007276 u.b. ga teng, zaryadi esa + 1 ga teng. Neytronning massasi 1,008665 u.b. ga teng, zaryadi yo‘q, zarracha elektroneytraldir).

Biror elementning atom yadrosida neytronlar sonini aniqlash uchun massa sonidan tartib raqamini ayirish kerak. A–Z=N¾ Bu yerda Z — tartib raqami, N — neytronlar soni, A — element atomining massa soni. Masalan, kalsiyning massa soni 40, tartib raqami esa 20. Demak, uning yadrosida 20 ta proton va 20 ta neytron bor. Uranning massa soni 238, tartib raqami 92 (238 – 92=146). Demak, uning yadrosida 92 proton, 146 neytron bor. Agar element yadrosidagi proton va neytronlarning soni bir-biridan ancha farq qilsa, bunday element radioaktiv bo‘ladi. Òurli elementlar atom yadrolarining massa va zaryadlarini puxta o‘rganish natijasida yadro zaryadlari tamomila bir xil, massalari esa bir-biridan farq qiladigan atomlar borligi aniqlandi. Masalan, uran rudalari tarkibida uchraydigan qo‘rg‘oshinning atom massasi 208, aktiniydan kelib chiqqan qo‘rg‘oshinning atom massasi 207, lekin bu sonlar odatdagi qo‘rg‘oshinning atom massasi (207,19) ga teng emas. Ammo uchala qo‘rg‘oshinning kimyoviy xossalari bir xil va odatdagi qo‘rg‘oshinning kimyoviy xossasidan farq qilmaydi. Yoki xlor atomini olaylik. Xlor atomlarining massasi 35 va 37 bo‘ladi. Bu atomlarning yadrolarida protonlar soni bir xil, ammo neytronlar soni har xildir. Bitta elementning yadro zaryadi bir xil, ammo massa soni har xil bo‘lgan atomlar turlari izotoplar deyiladi va bu so‘z bir o‘ringa ega degan ma’noni bildiradi. Izotopiya hodisasi deyarli hamma elementlarda uchraydi. Izotoplar soni turli elementlarda turlicha bo‘ladi. Masalan, kaliy elementining 10 ta tabiiy izotopi ma’lum, simobniki 7 ta, kislorodniki 5 ta. Biroq, ftor faqat yagona tabiiy izotopdan iborat. Elementlarning tartib raqami ortishi bilan ularning barqaror izotoplari yadrolaridagi neytronlarning soni ham ortib boradi. Hozir ma’lum bo‘lgan 107 ta elementning 250 dan ortiq izotopi bor (radioaktiv izotoplar bular jumlasiga kirmaydi). Juft tartib raqamli elementlar ko‘p xil izotoplarga ega bo‘lib, toq tartib raqamlilar kam miqdordagi izotoplardan iborat. Atom massalari bir-biriga teng, lekin yadro zaryadlari boshqa-boshqa bo‘lgan elementlar izobarlar deyiladi. Masalan, 29 65 Cu va 30 65 Zn ; 40 19K ; 18 40 Ar va 40 54 20CO; Cr 24 va 26 54 Fe; 86 36K r va 86 38Sr va hokazo.