Sadržaj
- TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
- Broj atomske mase
- Kemija
- Prosječna izotopska masa
- Stabilnost i pojava izotopa
Elementi se razlikuju prema broju protona u njihovoj jezgri. Primjerice, vodik ima jedan proton u svom jezgru, dok zlato ima 79. Protoni imaju pozitivan naboj i teže jednu jedinicu atomske mase. Nuklei također obično sadrže neutrone, koji teže približno kao protoni, ali nemaju naboja.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Dva atoma koji sadrže isti broj protona, ali različit broj neutrona su izotopi istog elementa. Njihove mase su različite, ali na isti način reagiraju kemijski.
Broj atomske mase
Izotopi se obično ne daju posebna imena, s izuzetkom deuterija i tricija, koji su izotopi vodika. Umjesto toga, izotopi su jednostavno označeni prema njihovom broju atomske mase. Ovaj se broj odnosi na masu jezgre elemenata. Budući da protoni i neutroni imaju približno istu težinu, broj atomske mase jednostavno je zbroj protona i neutrona u jezgri. Sav ugljik ima šest protona, ali različiti izotopi imaju različit broj neutrona. Ugljik-12 je najčešći, sa šest neutrona, ali ugljik-13 i ugljik-14 - sa sedam i osam neutrona - također se javljaju prirodno.
Kemija
Pozitivni i negativni naboji privlače. Da bi atom ili molekula bili stabilni, on mora imati nulti naboj, što znači da se pozitivni i negativni naboji međusobno otkazuju. Broj pozitivno nabijenih protona u jezgri određuje broj negativno nabijenih elektrona koji okružuju jezgru. Kemijske reakcije pokreću interakcijom između pozitivnih i negativnih naboja - protona i elektrona - različitih atoma. Zbog toga što neutroni nisu pozitivni ili negativni, oni ne utječu na kemijske reakcije. Drugim riječima, različiti izotopi se ne ponašaju drugačije tijekom kemijskih reakcija ili pri tvorbi spojeva. Razlikuju se samo po težini.
Prosječna izotopska masa
Periodna tablica navodi atomske mase svakog elementa. Obično je taj broj decimalni, a ne cijeli broj. To nije zato što pojedinačni atom vodika teži 1.0079 jedinica atomske mase - svaki neutron i protoni, svaki vaga po jednu jedinicu atomske mase, tako da svaki dan atoma ima vrijednost za cijeli broj mase. Broj naveden u periodičnoj tablici je ponderirani prosjek prirodnih izotopa nekog elementa. Gotovo sav vodik ima samo jedan proton i nema neutrona, ali mali postotak vodika ima jedan ili dva neutrona i naziva se deuterij ili tritij. Ovi teži izotopi imaju prosječnu težinu nešto višu.
Stabilnost i pojava izotopa
Određene kombinacije protona i neutrona su manje ili više stabilne od ostalih. Općenito govoreći, učestalost izotopa u prirodi određena je njegovom stabilnošću. Najstabilniji su i izotopi. Određeni izotopi su nestabilni do te mjere da su radioaktivni, što znači da s vremenom propadaju u neki drugi element ili izotop i oslobađaju zračenje kao nusprodukt. Na primjer, ugljik-14 i tritij su radioaktivni. Neki izrazito radioaktivni izotopi ne postoje u prirodi jer prebrzo propadaju, ali drugi, kao što je ugljik-14, propadaju polako i javljaju se prirodno.