Karbon-14 ($^{14}C$) ve azot-14 ($^{14}N$) izobar atomları için aşağıdaki hesaplamalardan hangisi doğrudur?
A) Her ikisinin de nötron sayısı 7'dir
B) Her ikisinin de proton sayısı 7'dir
C) Karbon-14'in nötron sayısı 8, azot-14'ün nötron sayısı 7'dir
D) Karbon-14'in nötron sayısı 6, azot-14'ün nötron sayısı 7'dir
Bu soruyu çözmek için öncelikle izobar atomlarının ne anlama geldiğini ve atomların temel özelliklerini (proton, nötron, kütle numarası) hatırlamamız gerekiyor. Hadi adım adım ilerleyelim:
- İzobar Atomlar Nedir?
İzobar atomlar, kütle numaraları ($A$) aynı, ancak atom numaraları ($Z$) yani proton sayıları farklı olan atomlardır. Bu durum, farklı elementlere ait oldukları anlamına gelir.
- Atomun Temel Özellikleri:
- Atom Numarası ($Z$): Bir atomdaki proton sayısını ifade eder ve elementin kimliğini belirler. Periyodik tabloda elementin sembolünün sol alt köşesinde gösterilir. Örneğin, Karbon için $Z=6$, Azot için $Z=7$.
- Kütle Numarası ($A$): Bir atomdaki toplam proton ve nötron sayısını ifade eder. Elementin sembolünün sol üst köşesinde gösterilir. Yani, $A = \text{Proton Sayısı} + \text{Nötron Sayısı}$.
- Nötron Sayısı ($N$): Kütle numarasından atom numarasının çıkarılmasıyla bulunur. Yani, $N = A - Z$.
- Karbon-14 ($^{14}C$) için hesaplamalar:
- Karbon (C) elementinin atom numarası (proton sayısı) periyodik tablodan $Z = 6$ olarak bulunur.
- Verilen $^{14}C$ ifadesindeki üst indis, kütle numarasını ($A$) gösterir. Yani, $A = 14$.
- Nötron sayısı $N = A - Z$ formülüyle hesaplanır: $N = 14 - 6 = 8$.
- Özetle, Karbon-14'ün proton sayısı 6, nötron sayısı 8'dir.
- Azot-14 ($^{14}N$) için hesaplamalar:
- Azot (N) elementinin atom numarası (proton sayısı) periyodik tablodan $Z = 7$ olarak bulunur.
- Verilen $^{14}N$ ifadesindeki üst indis, kütle numarasını ($A$) gösterir. Yani, $A = 14$.
- Nötron sayısı $N = A - Z$ formülüyle hesaplanır: $N = 14 - 7 = 7$.
- Özetle, Azot-14'ün proton sayısı 7, nötron sayısı 7'dir.
- Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
- A) Her ikisinin de nötron sayısı 7'dir: Karbon-14'ün nötron sayısı 8 olduğu için bu ifade yanlıştır.
- B) Her ikisinin de proton sayısı 7'dir: Karbon-14'ün proton sayısı 6 olduğu için bu ifade yanlıştır.
- C) Karbon-14'in nötron sayısı 8, azot-14'ün nötron sayısı 7'dir: Hesaplamalarımıza göre Karbon-14'ün nötron sayısı 8 ve Azot-14'ün nötron sayısı 7'dir. Bu ifade doğrudur.
- D) Karbon-14'in nötron sayısı 6, azot-14'ün nötron sayısı 7'dir: Karbon-14'ün nötron sayısı 8'dir (6 proton sayısıdır). Bu ifade yanlıştır.
Cevap C seçeneğidir.
