Forskellen mellem isotoper af det samme element

Elementerne er differentieret efter antallet af protoner i deres kerne. Brint har for eksempel en proton i sin kerne, mens guld har 79. Protoner har en positiv ladning og vejer en atommasseenhed. Kerner indeholder normalt også neutroner, som vejer omtrent det samme som protoner, men har ingen opladning.

TL; DR (for lang; Har ikke læst)

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

Isotoper er normalt ikke givet særlige navne, med undtagelse af deuterium og tritium, som er brintisotoper. I stedet mærkes isotoper simpelthen i henhold til deres atommassetal. Dette tal henviser til massen af ​​elementets kerne. Fordi protoner og neutroner har nogenlunde samme vægt, er atommassetallet simpelthen summen af ​​protoner og neutroner i kernen. Alt kulstof 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 - med henholdsvis syv og otte neutroner - forekommer også naturligt.

Positive og negative ladninger tiltrækker. For at et atom eller et molekyle skal være stabilt, skal det have en nettoladning på nul, hvilket betyder, at de positive og negative ladninger annullerer hinanden. Antallet af positivt ladede protoner i kernen bestemmer antallet af negativt ladede elektroner, der kredser om kernen. Kemiske reaktioner er drevet af samspillet mellem de positive og negative ladninger - protoner og elektroner - 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 ved dannelse af forbindelser. De adskiller sig kun efter vægt.

Det periodiske system viser atommasserne for hvert element. Normalt er dette tal et decimal snarere end et heltal. Dette skyldes ikke, at et individuelt brintatom vejer 1.0079 atommasseenheder - neutroner og protoner hver vejer en atommasseenhed, så ethvert givet atom har en heltalsværdi for masse. Antallet, der er angivet i det periodiske system, er et vægtet gennemsnit af de naturligt forekommende isotoper af et element. Næsten alt brint har kun en proton og ingen neutroner, men en lille procentdel af brint har en eller to neutroner og kaldes deuterium eller tritium. Disse tungere isotoper skæv gennemsnitsvægten lidt højere.

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