Izotóp

Egy kémiai elem atomjai különböző típusokban létezhetnek. Ezeket izotópoknak nevezzük. Ugyanannyi proton (és elektron) van bennük, de különböző számú neutron. Ugyanazon elem különböző izotópjai különböző tömegűek. A tömeg azt jelenti, hogy mennyi anyaggal (vagy anyaggal) rendelkezik valami. A különböző tömegű dolgoknak különböző a tömegük. Mivel a különböző izotópok különböző számú neutronnal rendelkeznek, nem mindegyiknek van ugyanolyan súlya vagy tömege.

Ugyanazon elem különböző izotópjai azonos atomszámmal rendelkeznek. Ugyanannyi protonjuk van. Az atomszámot a protonok száma határozza meg. Az izotópok tömegszáma azonban eltérő, mert különböző számú neutronnal rendelkeznek.

Az izotóp szó, amely azt jelenti, hogy ugyanazon a helyen van, onnan ered, hogy az izotópok a periódusos rendszerben ugyanazon a helyen vannak.

Egy semleges atomban az elektronok száma megegyezik a protonok számával. Ugyanazon elem izotópjainak elektronszáma és elektronszerkezete is megegyezik. Mivel egy atom viselkedését az elektronszerkezete határozza meg, az izotópok kémiailag szinte azonosak, de fizikailag különböznek az eredeti atomoktól.

A nehezebb izotópok kémiailag lassabban reagálnak, mint ugyanazon elem könnyebb izotópjai. Ez a "tömeghatás" nagyobb a protium (1H) és a deutérium (2H) esetében, mivel a deutérium tömege kétszerese a protiuménak. A nehezebb elemek esetében az izotópok közötti relatív atomtömeg-arány sokkal kisebb, és a tömeghatás általában kicsi.



A hidrogén izotópjaiZoom
A hidrogén izotópjai

Stabilitás

Az atommagok protonok és neutronok, amelyeket a magerő tart össze.

Mivel a protonok pozitív töltésűek, taszítják egymást. A neutronok, amelyek semlegesek, stabilizálják az atommagot. Mivel az atommagban vannak, a protonok kissé eltolódnak egymástól. Ez csökkenti a protonok közötti elektrosztatikus taszítást. Továbbra is vonzó magerőt gyakorolnak egymásra és a protonokra. Egy vagy több neutron szükséges ahhoz, hogy két vagy több proton egy magba kapcsolódjon. Ahogy a protonok száma nő, úgy nő a stabil atommaghoz szükséges neutronok száma is.

A természetben néhány elemnek csak egyetlen izotópja van. Például a fluor-19 (19F) a fluor egyetlen stabil izotópja a több közül. Más elemeknek több izotópjuk is van. A xenonnak például 9 izotópja van. A 81 stabil izotóppal rendelkező elem közül a legtöbb stabil izotóp bármely elem esetében tíz (az ón elem esetében).

Egyes izotópok radioaktívak. Ezeket nevezzük radioaktív izotópoknak. Mások nem radioaktívak. Ezeket stabil izotópoknak nevezzük.

A hidrogénnek három közös izotópja van. A hidrogén leggyakoribb izotópja a protium (1H). Az egy plusz neutronnal rendelkező (2 atomtömegű) hidrogénatomot deutériumnak (2H) nevezik. Az egy protonnal és két neutronnal rendelkező (3 atomtömegű) hidrogént tríciumnak (3H) nevezik. A protium és a deutérium stabil izotópok, míg a trícium radioaktív izotóp.

A periódusos rendszer legnehezebb elemei mind radioaktívak. A radon, a tórium és az urán összes izotópja radioaktív, mivel nagyon nehéz. Ez azért van, mert az atommagban lévő nukleáris erők nehezen tudják összetartani a sok proton és neutron által alkotott részecskéket.



Kapcsolódó oldalak

  • Izotópos elektrokémia



Kérdések és válaszok

K: Mik azok az izotópok?


V: Az izotópok egy kémiai elem atomjainak különböző típusai, amelyek nagyon hasonló viselkedésűek, de különböző tömegűek.

K: Miben különböznek az izotópok egymástól?


V: Ugyanannak az elemnek az atomjai azonos számú protonokkal rendelkeznek, de a különböző izotópok különböző számú neutronnal rendelkeznek. Ennek következtében a tömegszámuk is eltérő, ami a protonok és a neutronok számából adódik.

K: Minden izotóp stabil?


V: Nem, egyes izotópok nem stabilak, ezért radioaktív bomlással más izotóppá vagy elemmé alakulnak át. Ezeket radioaktív izotópoknak, míg a többi nem radioaktív izotópot stabil izotópnak nevezzük.

K: Hogyan lehet egy izotópot azonosítani?


V: Egy izotópot általában az elem és tömegszámának megadásával neveznek meg. Például a szén-12 vagy 12C olyan atom, amelynek 6 protonja és 6 neutronja van, míg a szén-14 vagy 14C 8 neutronnal rendelkezik.

K: Mit jelent az "izotóp" kifejezés?


V: Az "izotóp" szó jelentése "ugyanazon a helyen", arra utalva, hogy ugyanazon elem minden atomja ugyanazon a helyen szerepel a periódusos rendszerben.

K: Miért van az olyan atomoknak, amelyeknek több neutronjuk van, nagyobb súlyuk, mint azoknak, amelyeknek kevesebb neutronjuk van?


V: A több neutronnal rendelkező atomok azért nehezebbek, mert további részecskéket (neutronokat) tartalmaznak, amelyek növelik az össztömegüket a kevesebb neutronnal rendelkezőkhöz képest.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3