Η διαφορά μεταξύ των ισοτόπων του ίδιου στοιχείου

Τα στοιχεία διαφοροποιούνται ανάλογα με τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα τους. Το υδρογόνο, για παράδειγμα, έχει ένα πρωτόνιο στον πυρήνα του, ενώ ο χρυσός έχει 79. Τα πρωτόνια έχουν θετικό φορτίο και ζυγίζουν μία μονάδα ατομικής μάζας. Οι πυρήνες περιέχουν συνήθως νετρόνια, τα οποία ζυγίζουν περίπου το ίδιο με τα πρωτόνια, αλλά δεν έχουν φορτίο.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Δύο άτομα που περιέχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων αλλά διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων είναι ισότοπα του ίδιου στοιχείου. Οι μάζες τους είναι διαφορετικές, αλλά αντιδρούν με τον ίδιο τρόπο χημικά.

Τα ισότοπα συνήθως δεν έχουν ειδικά ονόματα, με εξαίρεση το δευτέριο και το τρίτιο, τα οποία είναι ισότοπα υδρογόνου. Αντ 'αυτού, τα ισότοπα επισημαίνονται απλά σύμφωνα με τον αριθμό ατομικής μάζας τους. Αυτός ο αριθμός αναφέρεται στη μάζα του πυρήνα του στοιχείου. Επειδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια έχουν περίπου το ίδιο βάρος, ο αριθμός ατομικής μάζας είναι απλώς το άθροισμα των πρωτονίων και των νετρονίων στον πυρήνα. Όλος ο άνθρακας έχει έξι πρωτόνια, αλλά διαφορετικά ισότοπα έχουν διαφορετικό αριθμό νετρονίων. Ο άνθρακας-12 είναι ο πιο συνηθισμένος, με έξι νετρόνια, αλλά ο άνθρακας-13 και ο άνθρακας-14 - με επτά και οκτώ νετρόνια, αντίστοιχα - εμφανίζονται επίσης φυσικά.

Οι θετικές και αρνητικές χρεώσεις προσελκύουν. Για να είναι ένα άτομο ή ένα μόριο σταθερό, πρέπει να έχει καθαρό φορτίο μηδέν, που σημαίνει ότι τα θετικά και αρνητικά φορτία ακυρώνουν το ένα το άλλο. Ο αριθμός των θετικά φορτισμένων πρωτονίων στον πυρήνα καθορίζει τον αριθμό των αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρονίων που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα. Οι χημικές αντιδράσεις οδηγούνται από την αλληλεπίδραση μεταξύ των θετικών και αρνητικών φορτίων - των πρωτονίων και των ηλεκτρονίων - διαφορετικών ατόμων. Επειδή τα νετρόνια δεν είναι θετικά ή αρνητικά, δεν επηρεάζουν τις χημικές αντιδράσεις. Με άλλα λόγια, διαφορετικά ισότοπα δεν συμπεριφέρονται διαφορετικά κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων ή κατά το σχηματισμό ενώσεων. Διακρίνονται μόνο κατά βάρος.

Ο περιοδικός πίνακας παραθέτει τις ατομικές μάζες κάθε στοιχείου. Συνήθως, αυτός ο αριθμός είναι δεκαδικός και όχι ακέραιος αριθμός. Αυτό δεν συμβαίνει επειδή ένα μεμονωμένο άτομο υδρογόνου ζυγίζει 1.0079 μονάδες ατομικής μάζας - τα νετρόνια και τα πρωτόνια ζυγίζουν το καθένα μία μονάδα ατομικής μάζας, οπότε οποιοδήποτε δεδομένο άτομο έχει τιμή ακέραιου αριθμού για μάζα. Ο αριθμός που αναφέρεται στον περιοδικό πίνακα είναι ένας σταθμισμένος μέσος όρος των φυσικών ισοτόπων ενός στοιχείου. Σχεδόν όλο το υδρογόνο έχει μόνο ένα πρωτόνιο και κανένα νετρόνιο, αλλά ένα μικρό ποσοστό του υδρογόνου έχει ένα ή δύο νετρόνια και ονομάζεται δευτέριο ή τρίτιο. Αυτά τα βαρύτερα ισότοπα υποβαθμίζουν το μέσο βάρος λίγο υψηλότερα.

Ορισμένοι συνδυασμοί πρωτονίων και νετρονίων είναι περισσότερο ή λιγότερο σταθεροί από άλλους. Γενικά, η συχνότητα ενός ισότοπου στη φύση καθορίζεται από τη σταθερότητά του. Τα πιο σταθερά ισότοπα είναι επίσης τα πιο κοινά. Ορισμένα ισότοπα είναι ασταθή μέχρι το σημείο να είναι ραδιενεργά, που σημαίνει ότι αποσυντίθενται με την πάροδο του χρόνου σε κάποιο άλλο στοιχείο ή ισότοπο και απελευθερώνουν ακτινοβολία ως υποπροϊόν. Ο άνθρακας-14 και το τρίτιο, για παράδειγμα, είναι και τα δύο ραδιενεργά. Ορισμένα εξαιρετικά ραδιενεργά ισότοπα δεν υπάρχουν στη φύση επειδή αποσυντίθενται πολύ γρήγορα, αλλά άλλα, όπως ο άνθρακας-14, αποσυντίθενται αργά και συμβαίνουν φυσικά.