Skillnaden mellan isotoper av samma element

Element differentieras efter antalet protoner i deras kärna. Väte har till exempel en proton i sin kärna, medan guld har 79. Protoner har en positiv laddning och väger en atommasseenhet. Kärnor innehåller vanligtvis också neutroner, som väger ungefär samma som protoner men har ingen laddning.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Två atomer som innehåller samma antal protoner men olika antal neutroner är isotoper av samma element. Deras massor är olika, men de reagerar på samma sätt kemiskt.

Isotoper ges vanligtvis inte speciella namn, med undantag för deuterium och tritium, som är väteisotoper. Istället märks isotoper helt enkelt enligt deras atommassnummer. Detta tal avser massan av elementets kärna. Eftersom protoner och neutroner har ungefär samma vikt är atommassantalet helt enkelt summan av protonerna och neutronerna i kärnan. Allt kol har sex protoner, men olika isotoper har olika antal neutroner. Kol-12 är det vanligaste med sex neutroner, men kol-13 och kol-14 - med sju respektive åtta neutroner - förekommer också naturligt.

Positiva och negativa laddningar lockar. För att en atom eller molekyl ska vara stabil måste den ha en nettoladdning på noll, vilket innebär att de positiva och negativa laddningarna tar bort varandra. Antalet positivt laddade protoner i kärnan bestämmer antalet negativt laddade elektroner som kretsar kring kärnan. Kemiska reaktioner drivs av samspelet mellan de positiva och negativa laddningarna - protonerna och elektronerna - hos olika atomer. Eftersom neutroner inte är positiva eller negativa påverkar de inte kemiska reaktioner. Med andra ord, olika isotoper beter sig inte annorlunda under kemiska reaktioner eller när man bildar föreningar. De kännetecknas bara av vikt.

Det periodiska systemet visar atommassorna för varje element. Vanligtvis är detta tal ett decimal snarare än ett heltal. Detta beror inte på att en enskild väteatom väger 1,0079 atommasseenheter - neutroner och protoner väger vardera en atommasseenhet, så varje given atom har ett heltal för massan. Siffran som anges i det periodiska systemet är ett viktat medelvärde av de naturligt förekommande isotoperna av ett element. Nästan allt väte har bara en proton och inga neutroner, men en liten andel väte har en eller två neutroner och kallas deuterium eller tritium. Dessa tyngre isotoper vrider genomsnittsvikten något högre.

Vissa kombinationer av protoner och neutroner är mer eller mindre stabila än andra. Generellt sett bestäms frekvensen för en isotop i naturen av dess stabilitet. De mest stabila isotoperna är också de vanligaste. Vissa isotoper är instabila till den grad att de är radioaktiva, vilket innebär att de sönderfaller över tid till något annat element eller isotop och frigör strålning som en biprodukt. Kol-14 och tritium är till exempel båda radioaktiva. Vissa extremt radioaktiva isotoper finns inte i naturen eftersom de sönderfaller för snabbt, men andra, som kol-14, sönderfaller långsamt och förekommer naturligt.