Elementele sunt diferențiate în funcție de numărul de protoni din nucleul lor. Hidrogenul, de exemplu, are un proton în nucleul său, în timp ce aurul are 79. Protonii au o sarcină pozitivă și cântăresc o unitate de masă atomică. De asemenea, nucleele conțin, de obicei, neutroni, care cântăresc aproximativ la fel ca protonii, dar nu au nicio încărcare.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Doi atomi care conțin același număr de protoni, dar un număr diferit de neutroni sunt izotopi ai aceluiași element. Masele lor sunt diferite, dar reacționează în același mod chimic.
Număr de masă atomică
De obicei, izotopilor nu li se oferă nume speciale, cu excepția deuteriului și tritiului, care sunt izotopi de hidrogen. În schimb, izotopii sunt pur și simplu etichetați în funcție de numărul lor de masă atomică. Acest număr se referă la masa nucleului elementului. Deoarece protonii și neutronii au aproximativ aceeași greutate, numărul masei atomice este pur și simplu suma protonilor și neutronilor din nucleu. Tot carbonul are șase protoni, dar izotopi diferiți au un număr diferit de neutroni. Carbon-12 este cel mai frecvent, cu șase neutroni, dar carbon-13 și carbon-14 - cu șapte și, respectiv, opt neutroni - apar și în mod natural.
Chimie
Taxele pozitive și negative atrag. Pentru ca un atom sau o moleculă să fie stabilă, trebuie să aibă o sarcină netă de zero, ceea ce înseamnă că sarcinile pozitive și negative se anulează reciproc. Numărul de protoni încărcați pozitiv din nucleu determină numărul de electroni încărcați negativ care orbitează nucleul. Reacțiile chimice sunt conduse de interacțiunea dintre sarcinile pozitive și negative - protoni și electroni - ai diferiților atomi. Deoarece neutronii nu sunt pozitivi sau negativi, nu influențează reacțiile chimice. Cu alte cuvinte, diferiți izotopi nu se comportă diferit în timpul reacțiilor chimice sau la formarea compușilor. Se disting numai prin greutate.
Masa izotopică medie
Tabelul periodic enumeră masele atomice ale fiecărui element. De obicei, acest număr este mai degrabă o zecimală decât un număr întreg. Acest lucru nu se datorează faptului că un atom individual de hidrogen cântărește 1,0079 unități de masă atomică - neutronii și protonii cântăresc câte o unitate de masă atomică, deci orice atom dat are o valoare întregă pentru masă. Numărul listat în tabelul periodic este o medie ponderată a izotopilor naturali ai unui element. Aproape tot hidrogenul are doar un proton și nu are neutroni, dar un procent mic de hidrogen are unul sau doi neutroni și se numește deuteriu sau tritiu. Acești izotopi mai grei înclină greutatea medie ușor mai mare.
Stabilitatea și apariția izotopului
Anumite combinații de protoni și neutroni sunt mai mult sau mai puțin stabile decât altele. În general, frecvența unui izotop în natură este determinată de stabilitatea acestuia. Izotopii cei mai stabili sunt, de asemenea, cei mai comuni. Anumiți izotopi sunt instabili până la punctul de a fi radioactivi, ceea ce înseamnă că se descompun în timp într-un alt element sau izotop și eliberează radiații ca produs secundar. Carbon-14 și tritiu, de exemplu, sunt radioactive. Anumiți izotopi extrem de radioactivi nu există în natură, deoarece se descompun prea repede, dar alții, cum ar fi carbon-14, se degradează lent și apar în mod natural.