Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Atomsúlyszám
- Kémia
- Átlagos izotópos tömeg
- Izotóp stabilitás és előfordulása
Az elemeket megkülönböztetik a magukban levő protonok száma szerint. Például a hidrogén atomjában egy proton van, míg az aranyban 79. A protonok pozitív töltésűek és egy atomtömeg-egységet mérnek. A magok általában semleges neutronokat tartalmaznak, amelyek nagyjából megegyeznek a protonokkal, de nincs töltésük.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
Két atom, amelyek azonos számú protont tartalmaznak, de eltérő számú neutronot tartalmaznak, ugyanazon elem izotópjai. Tömegük eltérő, de kémiailag ugyanúgy reagálnak.
Atomsúlyszám
Az izotópokra általában speciális nevet adnak, a deutérium és a trícium kivételével, amelyek hidrogén izotópok. Ehelyett az izotópokat egyszerűen az atomtömeg számuk szerint címkézik. Ez a szám az atommag tömegére vonatkozik. Mivel a protonok és a neutronok súlya nagyjából azonos, az atomtömeg szám egyszerűen a magban lévő protonok és neutronok összege. Az összes szén hat protonnal rendelkezik, de a különféle izotópok eltérő számú neutronnal rendelkeznek. A szén-12 a leggyakoribb, hat neutronnal, de a szén-13 és a szén-14 - hét és nyolc neutronnal - természetesen is előfordul.
Kémia
A pozitív és negatív töltések vonzzák. Ahhoz, hogy egy atom vagy molekula stabil legyen, nettó töltésének nullának kell lennie, azaz a pozitív és negatív töltések kiiktatják egymást. A pozitív töltésű protonok száma a magban meghatározza a negatív töltésű elektronok számát, amelyek keringnek a magon. A kémiai reakciókat a különböző atomok pozitív és negatív töltéseinek - a protonok és elektronok - kölcsönhatása vezérli. Mivel a neutronok pozitív vagy negatív, nem befolyásolják a kémiai reakciókat. Más szavakkal, a különböző izotópok nem viselkednek eltérően a kémiai reakciók során, vagy amikor vegyületeket képeznek. Csak súly alapján különböznek egymástól.
Átlagos izotópos tömeg
A periódusos táblázat felsorolja az elemek atomtömegét. Ez a szám általában tizedes, nem pedig egész számként szolgál. Ez nem azért van, mert egy hidrogénatom atomtömeg 1,0079 tömeg - a neutronok és a protonok egyenként egy atomtömeg-egységet tartalmaznak, tehát bármely adott atom tömegének egész számmal rendelkezik. Az időszakos táblázatban felsorolt szám egy elem természetben előforduló izotópjainak súlyozott átlaga. Szinte az összes hidrogénnek csak egy protonja van, és nincs semleges neutronja, de a hidrogén kis százalékában egy vagy két neutron található, deutériumnak vagy tríciumnak nevezik. Ezek a nehezebb izotópok az átlagos tömeg kissé magasabbak.
Izotóp stabilitás és előfordulása
A protonok és a neutronok egyes kombinációi többé-kevésbé stabilak, mint mások. Általánosságban elmondható, hogy a természetben egy izotóp gyakoriságát stabilitása határozza meg. A legstabilabb izotópok is a leggyakoribbak. Egyes izotópok instabilok ahhoz, hogy radioaktívak legyenek, vagyis az idő múlásával más elemre vagy izotópra bomlanak, és melléktermékként sugárzást bocsátanak ki. Például a szén-14 és a trícium radioaktív. Bizonyos rendkívül radioaktív izotópok nem léteznek a természetben, mert túl gyorsan bomlanak, mások, például a szén-14 lassan bomlanak le, és természetesen fordulnak elő.