1. 定义
质子数:原子核中质子的数量,等于元素的原子序数(Z),决定元素的种类。
中子数:原子核中中子的数量(N),与质子数之和为质量数(A = Z + N)。
相对原子质量(原子量):某元素所有天然同位素质量数的加权平均值,考虑了各同位素的丰度。
2. 关系
质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N)。
相对原子质量 ≈ 各同位素质量数 × 丰度的总和。例如:
氯的两种同位素:Cl-35(丰度75%)和 Cl-37(25%),其相对原子质量为:
[

(35
imes 0.75) + (37
imes 0.25) = 35.5
]
3. 计算中子数
单一同位素:中子数 = 质量数
质子数。
例如,碳-12(质子数6):中子数 = 12
6 = 6。
多同位素平均值:
平均中子数 ≈ 相对原子质量(取整数部分)
质子数。
例如,碳的相对原子质量为12.01,质子数6,平均中子数 ≈ 12
6 = 6(实际计算为6.01,因含少量碳-13)。
4. 注意事项
相对原子质量通常为小数(如Cl≈35.45),而质量数为整数。
精确计算需考虑同位素的实际原子质量与丰度。例如,硼(B)的质子数5,相对原子质量10.81,平均中子数为:
[
10.81
5 approx 5.81
]
但实际中子数由同位素B-10(中子数5)和B-11(中子数6)的丰度决定。
示例
钠(Na):质子数11,主要同位素Na-23,中子数 = 23
11 = 12,相对原子质量≈22.99(接近23)。
-238:质子数92,中子数 = 238
92 = 146。
总结
质子数确定元素,中子数影响同位素,相对原子质量反映同位素组成。
计算时需注意题目是否要求近似(取整数)或精确(考虑丰度)。