Beste antwoord
Koolstof heeft een atoomnummer van 6. Dus als een atoom bekend staat als een koolstofatoom , het moet 6 protonen hebben. Als een atoom bijvoorbeeld 7 protonen heeft, is het geen koolstof meer, maar stikstof. Elk atoom dat geen 6 protonen heeft, is geen koolstof.
Het aantal elektronen moet hetzelfde zijn als het aantal protonen in het atoom om neutraal te worden geladen. Dus het aantal elektronen zou ook 6 moeten zijn.
Het aantal neutronen kunnen variëren afhankelijk van de isotoop. Een isotoop van koolstof is een specifiek type koolstof. U kunt bijvoorbeeld koolstof-12 hebben, dat 6 neutronen heeft. Koolstof-13 zou 7 neutronen hebben, koolstof-14 zou 8 neutronen hebben, enzovoort.
Een gemakkelijke manier om het aantal neutronen in een atoom te vinden, is door naar de atoommassa te kijken en het aantal af te trekken van protonen ervan. Als je atoom bijvoorbeeld een atoommassa van 11 heeft, en je weet dat er 6 protonen in je atoom zitten, kun je 6 aftrekken van 11, wat je 5 oplevert. Je kunt dan zien dat je 5 neutronen hebt. Dit werkt omdat protonen en neutronen beide ongeveer 1 amu zijn, terwijl elektronen erg licht zijn en dus meestal niet van invloed zijn op veel berekeningen.
Antwoord
Het is een resultaat van de Aufbau-principe . Dit is het principe dat specificeert welke orbitalen worden ingenomen door elektronen op basis van het aantal elektronen daar. Het komt erop neer dat n elektronen zullen proberen de n orbitalen te vullen die de laagste energie nodig hebben.
Koolstof is het element met atoomnummer 6. Dat betekent dat het, wanneer het niet geïoniseerd is, 6 elektronen heeft om de lading van zijn 6 protonen in evenwicht te brengen.
De eerste twee elektronen vullen de 2 s orbitalen in de eerste (binnenste) schil.
Dat laat vier elektronen over in de tweede schil, die , aangezien er niet meer zijn, is de buitenste schil. Omdat deze orbitalen van de tweede schaal het verst van de kern verwijderd zijn, zijn dit degenen die beschikbaar zullen zijn voor andere atomen om mee te interageren bij het vormen van chemische bindingen. Daarom is de buitenste schil de valentieschil en de elektronen die deze op een bepaald moment bezetten de valentie-elektronen. (“Valentie” betekent “kracht”, in de zin van “kracht combineren” – het vermogen om nieuwe combinaties en banden te maken.)
Bekijk dit diagram dat illustreert hoe de binnenschil volledig wordt overspoeld door buitenste schil, en daarom niet toegankelijk voor chemische interactie:
Dit diagram is enigszins misleidend omdat het lijkt te impliceren dat de p orbitalen zijn op de een of andere manier te onderscheiden, of dat elektronen zich op de een of andere manier voor altijd tot precies één orbitaal beperken. In feite zijn elektronen zelf niet te onderscheiden, en kunnen en zullen vrij bewegen tussen orbitalen, zolang ze dit doen zonder langdurige schendingen van het Aufbau-principe. Met andere woorden, we kunnen zeggen dat een niet-geïoniseerd koolstofatoom in de grondtoestand altijd 2 2s elektronen en 2 2p elektronen heeft, maar we kunnen niet zeggen welke twee p orbitalen zijn bezet – elektronen gedragen zich gewoon niet op een manier die een verstandige vraag is om te stellen.