Forskellen mellem isotoper af det samme element

Elementer differentieres i henhold til antallet af protoner i deres kerne. Hydrogen har for eksempel en proton i kernen, mens guld har 79. Protoner har en positiv ladning og vejer en atommasseenhed. Nuklear indeholder også normalt neutroner, som vejer omtrent det samme som protoner, men har ingen afgift.

TL; DR (for lang, ikke læst)

To atomer, der indeholder samme antal protoner, men forskellige antal neutroner er isotoper af det samme element. Deres masser er forskellige, men de reagerer på samme måde kemisk.

Atomisk Massantal

Isotoper har normalt ikke særlige navne, med undtagelse af deuterium og tritium, som er hydrogenisotoper. I stedet er isotoper simpelthen mærket i henhold til deres atommasse nummer. Dette tal henviser til massen af ​​elementets kerne. Fordi protoner og neutroner har omtrent samme vægt, er atommasseantalet simpelthen summen af ​​protonerne og neutronerne i kernen. Alt carbon har seks protoner, men forskellige isotoper har forskellige antal neutroner. Carbon-12 er den mest almindelige, med seks neutroner, men carbon-13 og carbon-14 - henholdsvis syv og otte neutroner - forekommer også naturligt.

Kemi

Positive og negative afgifter at tiltrække. For at et atom eller molekyle skal være stabilt, skal den have en nettoladning på nul, hvilket betyder at de positive og negative ladninger afbryder hinanden. Antallet af positivt ladede protoner i kernen bestemmer antallet af negativt ladede elektroner, der kredser kernen. Kemiske reaktioner er drevet af interaktionen mellem de positive og negative ladninger - protonerne og elektronerne - af forskellige atomer. Fordi neutroner ikke er positive eller negative, påvirker de ikke kemiske reaktioner. Med andre ord opfører forskellige isotoper sig ikke anderledes under kemiske reaktioner eller når de danner forbindelser. De adskiller sig kun efter vægt.

Gennemsnitlig isotopmasse

Det periodiske tabel viser atomernes masser af hvert element. Normalt er dette tal en decimal, ikke et helt tal. Dette skyldes ikke, at et enkelt hydrogenatom vejer 1,0079 atommasseenheder - neutroner og protoner hver vejer en atommasseenhed, så ethvert givet atom har en heltalværdi for masse. Nummeret angivet i periodisk tabel er et vægtet gennemsnit af de naturligt forekommende isotoper af et element. Næsten alt hydrogen har kun en proton og ingen neutroner, men en lille procentdel af hydrogen har en eller to neutroner og kaldes deuterium eller tritium. Disse tyngre isotoper skævgør gennemsnitsvægten en smule højere.

Isotopstabilitet og forekomst

Visse kombinationer af protoner og neutroner er mere eller mindre stabile end andre. Generelt er frekvensen af ​​en isotop i naturen bestemt af dens stabilitet. De mest stabile isotoper er også de mest almindelige. Visse isotoper er ustabile til punktet at være radioaktive, hvilket betyder, at de falder over tid i et andet element eller isotop og frigiver stråling som et biprodukt. Carbon-14 og tritium, for eksempel, er begge radioaktive. Visse ekstremt radioaktive isotoper eksisterer ikke i naturen, fordi de forfalder for hurtigt, men andre, såsom carbon-14, falder langsomt og forekommer naturligt.