Cómo saber cuántos neutrones tiene el argón

Podemos usar la tabla periódica de los elementos para determinar eso. El argón es uno de los gases nobles, ocupando la columna más a la derecha de la tabla de elementos. Su número atómico es 18, por lo tanto tiene 18 protones en su núcleo.

[Editar: mi colega erudito Carl Willis me corrige diciendo: “Los isótopos estables y naturales de Argon tienen 18, 20 o 22 neutrones“. Podría haber entre 13 y 33 neutrones. Continúa explicando que hay isótopos inestables con varios números de neutrones. ]

El argón es el tercer gas más común en la atmósfera de la Tierra, a 0.934% (9,340 ppmv), lo que lo hace más del doble que el siguiente gas atmosférico más común, el vapor de agua (que promedia aproximadamente 4000 ppmv, pero varía mucho), y 23 veces más abundante que el siguiente gas atmosférico sin condensación más común, dióxido de carbono (400 ppmv), y más de 500 veces más abundante que el siguiente gas noble más común, el neón (18 ppmv).

Un gas noble tiene algunas propiedades extrañas. Por un lado, no se combinan fácilmente con ningún otro elemento químicamente, sino que permanecen como un solo átomo, o un par de átomos, en lugar de formar moléculas con otros elementos. De ahí el término ‘noble’.

Royal Society of Chemistry – Tabla periódica de los elementos

El argón puede tener cualquier número de neutrones, y se define como un elemento solo por el número de protones en el núcleo. Los nucleidos observados de argón que tienen algún carácter unido poseen entre 13 y 33 neutrones. Los isótopos estables y naturales de Argon tienen 18, 20 o 22 neutrones.

El número promedio de neutrones en una muestra de argón con composición isotópica desconocida puede aproximarse a partir de su ecuación de estado si las variables relevantes pueden controlarse y / o medirse (es decir, si tiene una cantidad macroscópica del material). Por ejemplo, a bajas presiones donde se mantiene la aproximación del gas ideal, la masa de un átomo promedio del argón de la muestra estaría dada por kmT / PV donde k es la constante de Boltzmann, m es la masa medida de su muestra, T la temperatura absoluta , P la presión y V el volumen de muestra. Dado que el argón se define por el número de protones en el núcleo, la masa de protones se puede restar y la masa residual se puede dividir por la masa restante del neutrón para aproximar el contenido promedio de neutrones de los átomos en la muestra. Más allá de las limitaciones de medición y la ecuación de estado utilizada, el cálculo está sujeto a algunos errores sistemáticos, por ejemplo, debido a las diversas energías de unión nuclear de los diversos nucleidos de Ar que pueden estar presentes.

Las muestras también pueden analizarse en un espectrómetro de masas para determinar qué isótopos están presentes y sus concentraciones relativas. Esta es una técnica práctica y rutinaria incluso para muestras muy pequeñas, y es mucho más probable que se realice que el método experimental discutido anteriormente.

Finalmente, los isótopos inestables, si están presentes, pueden identificarse y cuantificarse mediante sus firmas de desintegración radiactiva.

Esa es una pregunta interesante. Para descubrir cuántos neutrones tiene cierta muestra de átomos, los científicos usan un espectrómetro de masas. El espectrómetro de masas es un dispositivo que ioniza una muestra y luego separa los iones con diferentes masas y muestra sus masas en la pantalla de la computadora. Al saber qué elemento se usó, es fácil calcular cuántos neutrones tienen sus átomos.