Zawartość
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Liczba mas atomowych
- Chemia
- Średnia masa izotopowa
- Stabilność i występowanie izotopów
Elementy są zróżnicowane w zależności od liczby protonów w ich jądrze. Na przykład wodór ma jeden proton w jądrze, a złoto ma 79. Protony mają ładunek dodatni i ważą jedną jednostkę masy atomowej. Jądra zwykle zawierają także neutrony, które ważą mniej więcej tyle samo, co protony, ale nie mają ładunku.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Dwa atomy, które zawierają tę samą liczbę protonów, ale różną liczbę neutronów, są izotopami tego samego pierwiastka. Ich masy są różne, ale reagują chemicznie w ten sam sposób.
Liczba mas atomowych
Izotopy zwykle nie otrzymują specjalnych nazw, z wyjątkiem deuteru i trytu, które są izotopami wodoru. Zamiast tego izotopy są po prostu znakowane zgodnie z ich liczbą mas atomowych. Liczba ta odnosi się do masy jądra pierwiastków. Ponieważ protony i neutrony mają mniej więcej taką samą wagę, liczba mas atomowych jest po prostu sumą protonów i neutronów w jądrze. Cały węgiel ma sześć protonów, ale różne izotopy mają różną liczbę neutronów. Węgiel-12 jest najbardziej powszechny, z sześcioma neutronami, ale węgiel-13 i węgiel-14 - odpowiednio z siedmioma i ośmioma neutronami - również występują naturalnie.
Chemia
Przyciągają dodatnie i ujemne ładunki. Aby atom lub cząsteczka była stabilna, musi mieć ładunek zerowy, co oznacza, że ładunki dodatnie i ujemne się znoszą. Liczba dodatnio naładowanych protonów w jądrze określa liczbę ujemnie naładowanych elektronów krążących wokół jądra. Reakcje chemiczne są napędzane przez interakcję między dodatnimi i ujemnymi ładunkami - protonami i elektronami - różnych atomów. Ponieważ neutrony nie są dodatnie ani ujemne, nie wpływają na reakcje chemiczne. Innymi słowy, różne izotopy nie zachowują się inaczej podczas reakcji chemicznych lub podczas tworzenia związków. Wyróżniają się tylko wagą.
Średnia masa izotopowa
Układ okresowy przedstawia masy atomowe każdego pierwiastka. Zwykle liczba ta jest liczbą dziesiętną, a nie liczbą całkowitą. Nie dzieje się tak, ponieważ pojedynczy atom wodoru waży 1,0079 atomowych jednostek masy - neutrony i protony ważą jedną atomową jednostkę masy, więc każdy dany atom ma wartość liczb całkowitych masy. Liczba wymieniona w układzie okresowym jest średnią ważoną naturalnie występujących izotopów pierwiastka. Prawie cały wodór ma tylko jeden proton i nie ma neutronów, ale niewielki procent wodoru ma jeden lub dwa neutrony i nazywa się deuterem lub trytem. Te cięższe izotopy przekrzywiają średnią masę nieco wyższą.
Stabilność i występowanie izotopów
Niektóre kombinacje protonów i neutronów są mniej lub bardziej stabilne niż inne. Mówiąc ogólnie, częstotliwość izotopu w przyrodzie zależy od jego stabilności. Najbardziej stabilne są również izotopy. Niektóre izotopy są niestabilne do tego stopnia, że są radioaktywne, co oznacza, że z czasem rozpadają się na inny pierwiastek lub izotop i uwalniają promieniowanie jako produkt uboczny. Na przykład węgiel-14 i tryt są radioaktywne. Niektóre niezwykle radioaktywne izotopy nie istnieją w naturze, ponieważ rozpadają się zbyt szybko, ale inne, takie jak węgiel-14, rozpadają się powoli i występują naturalnie.