각 원소는 원자 번호와 주기율표에서의 위치로 표시되는 고유 한 수의 양성자를 가지고 있습니다. 양성자 외에도 수소를 제외한 모든 원소의 핵에는 양성자와 같은 질량을 가진 전기적으로 중성 입자 인 중성자가 포함되어 있습니다. 특정 원소의 핵에있는 양성자의 수는 절대 변하지 않거나 다른 원소가됩니다. 그러나 중성자의 수는 변할 수 있습니다. 특정 원소의 핵에서 중성자 수의 각 변화는 해당 원소의 다른 동위 원소입니다.
동위 원소를 나타내는 방법
"동위 원소"라는 단어는 그리스어에서 유래되었습니다. isos (같음) 및 topos (장소)는 원소의 동위 원소가 원자 질량이 다르더라도 주기율표에서 동일한 위치를 차지함을 나타냅니다. 핵의 양성자 수와 같은 원자 번호와 달리 원자 질량은 모든 양성자와 중성자의 질량입니다.
동위 원소를 표시하는 한 가지 방법은 원소의 기호를 쓰고 그 뒤에 핵의 총핵 수를 나타내는 숫자를 쓰는 것입니다. 예를 들어, 탄소의 한 동위 원소는 핵에 6 개의 양성자와 6 개의 중성자를 가지고 있으므로 C-12로 표시 할 수 있습니다. 또 다른 동위 원소 인 C-14에는 두 개의 추가 중성자가 있습니다.
동위 원소를 나타내는 또 다른 방법은 원소 기호 앞에 아래 첨자와 위첨자를 사용하는 것입니다. 이 방법을 사용하면 탄소 -12를 다음과 같이 표시합니다. 126C 및 탄소 -14 146씨. 아래 첨자는 원자 번호이고 위첨자는 원자 질량입니다.
평균 원자 질량
자연에서 발생하는 모든 원소는 여러 동위 원소 형태를 가지고 있으며 과학자들은 실험실에서 더 많은 것을 합성 할 수있었습니다. 즉, 안정된 원소의 동위 원소는 275 개이고 방사성 동위 원소는 약 800 개입니다. 각 동위 원소는 원자 질량이 다르기 때문에 주기율표의 각 원소에 대해 나열된 원자 질량은 다음과 같습니다. 에서 발생하는 각 동위 원소의 총 백분율에 의해 가중치가 부여 된 모든 동위 원소 질량의 평균 자연.
예를 들어, 가장 기본적인 형태의 수소 핵은 단일 양성자로 구성되지만 자연적으로 발생하는 두 개의 동위 원소 인 중수소 (
21H), 하나의 양성자와 삼중 수소 (31H), 두 개가 있습니다. 양성자를 포함하지 않는 형태가 가장 풍부하기 때문에 수소의 평균 원자 질량은 1과 크게 다르지 않습니다. 1.008입니다.동위 원소 및 방사능
원자핵의 양성자와 중성자의 수가 같을 때 원자는 가장 안정적입니다. 여분의 중성자를 추가한다고해서 이러한 안정성이 손상되지 않는 경우가 많지만 두 개 이상을 추가하면 핵을 함께 유지하는 결합 에너지가이를 유지할만큼 강하지 않을 수 있습니다. 원자는 여분의 중성자와 함께 일정량의 에너지를 버립니다. 이 과정은 방사능입니다.
원자 번호가 83보다 큰 모든 원소는 핵에 많은 수의 핵이 있기 때문에 방사성입니다. 원자가 더 안정적인 구성으로 돌아 가기 위해 중성자를 잃어도 화학적 특성은 변하지 않습니다. 그러나 더 무거운 요소 중 일부는 더 안정적인 구성을 얻기 위해 양성자를 방출 할 수 있습니다. 이 과정은 원자가 양성자를 잃으면 다른 원소로 변하기 때문에 변형입니다. 이런 일이 발생하면 변화를 겪고있는 원자가 모 동위 원소이고 방사성 붕괴 후 남은 원자가 딸 동위 원소입니다. 변형의 예는 우라늄 -238이 토륨 -234로 붕괴하는 것입니다.