Изотопы
Атомы химического элемента могут существовать в различных типах. Они называются изотопами. Они имеют одинаковое количество протонов (и электронов), но разное количество нейтронов. Различные изотопы одного и того же элемента имеют разную массу. Масса - это слово, обозначающее, сколько вещества (или материи) у чего-то есть. Вещи с разной массой имеют разную массу. Поскольку у разных изотопов разное количество нейтронов, они не все весят одинаково или имеют разную массу.
Различные изотопы одного и того же элемента имеют один и тот же атомный номер. Они имеют одинаковое количество протонов. Атомный номер определяется количеством протонов. Изотопы имеют разные массовые числа, потому что они имеют разное количество нейтронов.
Слово изотоп, означающее в одном и том же месте, происходит от того, что изотопы находятся в одном и том же месте на периодической таблице.
В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов. Изотопы одного и того же элемента также имеют одинаковое число электронов и электронную структуру. Потому что то, как атом действует, определяется его электронной структурой, изотопы почти те же самые химически, но физически отличаются от своих первоначальных атомов.
Более тяжелые изотопы реагируют химически медленнее, чем более легкие изотопы того же элемента. Этот "массовый эффект" больше для протия (1H) и дейтерия (2H), поскольку дейтерий имеет в два раза большую массу протия. Для более тяжелых элементов относительное соотношение атомной массы между изотопами значительно меньше, а массовый эффект обычно мал.
изотопы водорода
Стабильность
Атомные ядра - это протоны и нейтроны, удерживаемые вместе ядерными силами.Поскольку протоны положительно заряжены, они отталкивают друг друга. Нейтроны, которые нейтральны, стабилизируют ядро. Так как они находятся в ядре, протоны слегка раздвигаются. Это уменьшает электростатическое отталкивание между протонами. Они все еще оказывают притягательную ядерную силу друг на друга и на протоны. Один или несколько нейтронов необходимы для того, чтобы два или более протонов соединились в ядро. С увеличением количества протонов увеличивается и количество нейтронов, необходимое для того, чтобы иметь стабильное ядро.
В природе некоторые элементы имеют только один изотоп. Например, фтор-19 (19F) - единственный из нескольких стабильных изотопов фтора. Другие элементы имеют много изотопов. Например, ксенон имеет 9 изотопов. Из 81 элемента со стабильным изотопом наибольшее количество стабильных изотопов для любого элемента - десять (для элемента олово).
Некоторые изотопы радиоактивны. Они называются радиоактивными изотопами. Другие не радиоактивны. Они называются стабильными изотопами.
Водород имеет три общих изотопа. Наиболее распространенный изотоп водорода называется протий (1Н). Атом водорода с дополнительным нейтроном (атомная масса 2) называется дейтерием (2H). Водород с одним протоном и двумя нейтронами (атомная масса 3) называется тритием (3Н). Протий и дейтерий являются стабильными изотопами, а тритий - радиоактивным изотопом.
Самые тяжелые элементы в периодической таблице радиоактивны. Все изотопы радона, тория и урана радиоактивны, так как они очень тяжелые. Это связано с тем, что ядерным силам внутри ядра атома трудно удержать все частицы с таким количеством протонов и нейтронов внутри.
Связанные страницы
- изотопная электрохимия
Вопросы и ответы
В: Что такое изотопы?
О: Изотопы - это различные типы атомов химического элемента, которые имеют очень похожее поведение, но весят разное количество.
В: Чем изотопы отличаются друг от друга?
О: Атомы одного и того же элемента имеют одинаковое количество протонов, но разные изотопы имеют разное количество нейтронов. В результате они также имеют разное массовое число, которое представляет собой число протонов плюс число нейтронов.
В: Все ли изотопы стабильны?
О: Нет, некоторые изотопы не являются стабильными, поэтому они превращаются в другой изотоп или элемент путем радиоактивного распада. Такие изотопы называются радиоактивными, в то время как другие, не радиоактивные, называются стабильными изотопами.
В: Как можно определить изотоп?
О: Изотоп обычно называют, указывая элемент и его массовый номер. Например, углерод-12 или 12C - это атом с 6 протонами и 6 нейтронами, а углерод-14 или 14C имеет 8 нейтронов.
В: Что означает слово "изотоп"?
О: Слово "изотоп" означает "в том же месте", имея в виду, что все атомы одного и того же элемента находятся в одном и том же месте периодической таблицы.
В: Почему атомы с большим количеством нейтронов весят больше, чем атомы с меньшим количеством нейтронов?
О: Атомы с большим количеством нейтронов весят больше, потому что они содержат дополнительные частицы (нейтроны), которые увеличивают их общую массу по сравнению с атомами с меньшим количеством нейтронов.
