Сваки елемент у периодном систему има јединствени број позитивно наелектрисаних протона у свом језгру, али број неутрона који немају наелектрисање може да варира. Атоми елемента са различитим бројем неутрона су изотопи тог елемента. Сви елементи осим 20 имају више од једног изотопа који се јавља у природи, а неки елементи имају много. Калај (Сн), са 10 природних изотопа, победник је у овој категорији. Неутрони имају исту масу као и протони, па различити изотопи имају различиту атомску масу и атомску тежина елемента наведеног у периодном систему је просек сваког изотопа помножен са његовим заступљеност.
Атомска тежина = ∑ (атомска маса к релативни број)
Могуће је математички израчунати фракциону количину елемената са два изотопа на основу атомских маса изотопа, али потребне су вам лабораторијске технике за елементе са више од два.
ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)
Ако елемент има два изотопа, његово делимично обиље можете пронаћи помоћу математике. У супротном, потребан вам је спектрометар масе.
Израчунавање релативне обиља два изотопа
Размотримо елемент са два изотопа масе м1 и М2. Њихово делимично обиље мора бити једнако 1, па ако је обиље првог к, обиље другог је 1 - к. Ово значи
Атомска тежина = м1к + м2(1 - к).
Поједностављивање и решавање к:
к = (Атомска тежина - м2) ÷ (м1 - м2)
Количина к је фракциона изобилност изотопа масе м1.
Израчун узорка
Хлор има два изотопа која се јављају у природи: 35Цл, са масом од 34,9689 аму (атомске јединице масе) и 37Цл, са масом од 36,9659 аму. Ако је атомска тежина хлора 35,46 аму, колика је фракциона заступљеност сваког изотопа?
Нека је к разломљено обиље броја 35Кл. Према горњој једначини, ако пустимо масу од 35Цл бе м1 и то од 37Цл бе м2, добијамо:
к = (35,46 - 36,9659) ÷ (34,9689 - 36,9659) = 0,5911 / 1,997 = -1,5059 / -1,997 = 0,756
Делимично обиље 35Цл је 0,756 и то од 37Цл је 0,244.
Више од два изотопа
Научници одређују релативну количину елемената са више од два изотопа у лабораторији помоћу технике која се назива масена спектрометрија. Испаривају узорак који садржи елемент и бомбардују га високоенергијским електронима. Ово пуни честице, а то су оне усмерене кроз магнетно поље које их одбија. Тежи изотопи се више скрећу од лакших. Спектрометар мери однос масе и наелектрисања сваког изотопа који детектује, као и мерење бројева сваког од њих и приказивање као низ линија, које се називају спектар. Спектар је попут тракастог графикона који приказује однос масе и наелектрисања у односу на релативно обиље.