Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Αριθμός ατομικής μάζας
- Χημεία
- Μέση ισοτοπική μάζα
- Ισότοπος σταθερότητα και εμφάνιση
Τα στοιχεία διαφοροποιούνται ανάλογα με τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα τους. Το υδρογόνο, για παράδειγμα, έχει ένα πρωτόνιο στον πυρήνα του, ενώ ο χρυσός έχει 79. Τα πρωτόνια έχουν θετικό φορτίο και ζυγίζουν μία μονάδα ατομικής μάζας. Οι πυρήνες επίσης περιέχουν συνήθως νετρόνια, τα οποία ζυγίζουν περίπου το ίδιο με τα πρωτόνια αλλά δεν έχουν καμία δαπάνη.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Δύο άτομα που περιέχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων αλλά διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων είναι ισότοπα του ίδιου στοιχείου. Οι μάζες τους είναι διαφορετικές, αλλά αντιδρούν με τον ίδιο τρόπο χημικά.
Αριθμός ατομικής μάζας
Τα ισότοπα συνήθως δεν δίδουν ειδικά ονόματα, με εξαίρεση το δευτέριο και το τρίτιο, τα οποία είναι ισότοπα υδρογόνου. Αντ 'αυτού, τα ισότοπα είναι απλά επισημασμένα σύμφωνα με τον ατομικό αριθμό μάζας τους. Ο αριθμός αυτός αναφέρεται στη μάζα του πυρήνα των στοιχείων. Επειδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια έχουν περίπου το ίδιο βάρος, ο ατομικός αριθμός μάζας είναι απλώς το άθροισμα των πρωτονίων και νετρονίων στον πυρήνα. Όλος ο άνθρακας έχει έξι πρωτόνια, αλλά διαφορετικά ισότοπα έχουν διαφορετικό αριθμό νετρονίων. Ο άνθρακας-12 είναι ο πιο συνηθισμένος, με έξι νετρόνια, αλλά ο άνθρακας-13 και ο άνθρακας-14 - με επτά και οκτώ νετρόνια, αντίστοιχα - συμβαίνουν επίσης φυσικά.
Χημεία
Οι θετικές και αρνητικές χρεώσεις προσελκύουν. Για να είναι ένα άτομο ή ένα μόριο σταθερό, πρέπει να έχει καθαρό φορτίο μηδέν, πράγμα που σημαίνει ότι τα θετικά και τα αρνητικά τέλη ακυρώνουν το ένα το άλλο. Ο αριθμός των θετικά φορτισμένων πρωτονίων στον πυρήνα καθορίζει τον αριθμό αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρονίων που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα. Οι χημικές αντιδράσεις οδηγούνται από την αλληλεπίδραση μεταξύ των θετικών και αρνητικών φορτίων - των πρωτονίων και των ηλεκτρονίων - διαφορετικών ατόμων. Επειδή τα νετρόνια δεν είναι θετικά ή αρνητικά, δεν επηρεάζουν τις χημικές αντιδράσεις. Με άλλα λόγια, διαφορετικά ισότοπα δεν συμπεριφέρονται με διαφορετικό τρόπο κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων ή όταν σχηματίζουν ενώσεις. Διακρίνονται μόνο κατά βάρος.
Μέση ισοτοπική μάζα
Ο περιοδικός πίνακας απαριθμεί τις ατομικές μάζες κάθε στοιχείου. Συνήθως, αυτός ο αριθμός είναι ένα δεκαδικό και όχι ένας ακέραιος αριθμός. Αυτό δεν συμβαίνει επειδή ένα μεμονωμένο άτομο υδρογόνου ζυγίζει 1.0079 μονάδες ατομικής μάζας - τα νετρόνια και τα πρωτόνια ζυγίζουν το καθένα μια μονάδα ατομικής μάζας, έτσι ώστε κάθε δεδομένο άτομο να έχει μια τιμή πλήρους αριθμού για τη μάζα. Ο αριθμός που αναγράφεται στον περιοδικό πίνακα είναι ένας σταθμισμένος μέσος όρος των φυσικών ισοτόπων ενός στοιχείου. Σχεδόν όλο το υδρογόνο έχει μόνο ένα πρωτόνιο και όχι νετρόνια, αλλά ένα μικρό ποσοστό υδρογόνου έχει ένα ή δύο νετρόνια και ονομάζεται δευτέριο ή τρίτιο. Αυτά τα βαρύτερα ισότοπα αυξάνουν ελαφρά το μέσο βάρος.
Ισότοπος σταθερότητα και εμφάνιση
Ορισμένοι συνδυασμοί πρωτονίων και νετρονίων είναι περισσότερο ή λιγότερο σταθεροί από τους άλλους. Σε γενικές γραμμές, η συχνότητα ενός ισοτόπου στη φύση καθορίζεται από τη σταθερότητά του. Τα πιο σταθερά ισότοπα είναι επίσης τα πιο κοινά. Ορισμένα ισότοπα είναι ασταθή στο σημείο να είναι ραδιενεργά, δηλαδή να αποσυντίθενται με την πάροδο του χρόνου σε κάποιο άλλο στοιχείο ή ισότοπο και να απελευθερώνουν την ακτινοβολία ως υποπροϊόν. Ο άνθρακας-14 και το τρίτιο, για παράδειγμα, είναι και τα δύο ραδιενεργά. Ορισμένα εξαιρετικά ραδιενεργά ισότοπα δεν υπάρχουν στη φύση επειδή αποσυντίθενται πολύ γρήγορα, άλλα, όπως ο άνθρακας-14, διασπώνται αργά και συμβαίνουν φυσικά.