הגדרת איזוטופ ודוגמאות בכימיה

איזוטופים [אהיי-סאה- tohps] הם אטומים עם אותו מספר של פרוטונים אבל מספרים שונים של נויטרונים. במילים אחרות, לאיזוטופים יש משקולות אטומיות שונות. איזוטופים הם צורות שונות של יחיד אלמנט.

Takeaways מפתח: איזוטופים

ישנם 250 איזוטופים מתוך 90 היסודות המופיעים באופן טבעי וישנם למעלה מ -3,200 רדיואקטיבי איזוטופים, חלקם טבעיים וחלקם סינתטיים.לכל אלמנט בטבלה המחזורית יש צורות איזוטופיות מרובות. ה תכונות כימיות של איזוטופים של אלמנט בודד נוטים להיות כמעט זהים; היוצאים מן הכלל הם האיזוטופים של מימן מכיוון שלמספר הנויטרונים השפעה כה משמעותית על גודל גרעין המימן.

התכונות הפיזיות של איזוטופים שונות זו מזו מכיוון שלעתים קרובות תכונות אלה תלויות במסה. ניתן להשתמש בהבדל זה כדי להפריד איזוטופים של יסוד אחד מהשני על ידי שימוש בזיקוק חלקי ודיפוזיה.

למעט מימן, לאיזוטופים השכיחים ביותר של היסודות הטבעיים יש מספר זהה של פרוטונים ונויטרונים. האיזוטופ השופע ביותר של מימן הוא פרוטיום, שיש לו פרוטון אחד וללא נויטרונים.

ישנן כמה דרכים נפוצות להצביע על איזוטופים:

• רשום את מספר המסה של אלמנט על שמו או סמל האלמנט. לדוגמה, איזוטופ עם 6 פרוטונים ו -6 נויטרונים הוא פחמן -12 או C-12. איזוטופ עם 6 פרוטונים ו -7 נויטרונים הוא פחמן -13 או C-16. שימו לב שמספר המסה של שני איזוטופים עשוי להיות זהה, למרות שהם אלמנטים שונים. לדוגמה, יכול להיות שיש לך פחמן -14 וחנקן -14.
• ניתן למסור את המסה בחלק השמאלי העליון של סמל האלמנט. (מבחינה טכנית יש לערום את מספר המסה ואת המספר האטומי זה בזה, אך הם לא תמיד מתיישרים במחשב.) לדוגמה, ניתן לכתוב איזוטופים של מימן: ¹₁ח, ²₁ח, ³₁ח.

פחמן 12 ופחמן 14 שניהם איזוטופים של פחמן, אחד עם 6 נויטרונים ואחד עם 8 נויטרונים (שניהם עם 6 פרוטונים). פחמן -12 הוא איזוטופ יציב ואילו פחמן -14 הוא איזוטופ רדיואקטיבי (רדיואיסוטופ).

אורניום -235 ואורניום -238 מופיעים באופן טבעי בקרום כדור הארץ. לשניהם חיי מחצית חיים ארוכים. אורניום -234 נוצר כמוצר ריקבון.

המונח "איזוטופ" הונהג על ידי הכימאי הבריטי פרדריק סודי בשנת 1913, כפי שהמליצה מרגרט טוד. פירוש המילה "בעל אותו מקום" מהמילים היווניות איזוס "שווה" (iso-) + טופוס "מקום." איזוטופים תופסים את אותו מקום בטבלה המחזורית למרות שעל האיזוטופים של אלמנט יש משקולות אטומיות שונות.

איזוטופ (שם עצם), איזוטופיק (שם תואר), איזוטופית (מילת מפתח), איזוטופיה (שם עצם)

כאשר הרדיואיזוטופים עוברים ריקבון רדיואקטיבי, האיזוטופ הראשוני עשוי להיות שונה מהאיזוטופ שהתקבל. האיזוטופ הראשוני נקרא איזוטופ האב, ואילו האטומים המיוצרים על ידי התגובה נקראים איזוטופים בתיים. יותר מסוג אחד של איזוטופ של בת עשוי להיווצר.

כדוגמה, כאשר U-238 מתפרק ל- Th-234, אטום האורניום הוא האיזוטופ האב, ואילו האטום התוריום הוא האיזוטופ של הבת.

רוב האיזוטופים היציבים אינם עוברים ריקבון רדיואקטיבי, אך מעטים עושים זאת. אם איזוטופ עובר ריקבון רדיואקטיבי מאוד, לאט מאוד, יתכן שהוא ייקרא יציב. דוגמא לכך היא ביסמוט -209. ביסמוט -209 הוא איזוטופ רדיואקטיבי יציב שעובר ריקבון אלפא אך אורך חיי מחציתו הוא 1.9 x 10¹⁹ שנים (שאורכה פי מיליארד יותר מהגיל המשוער של היקום). Tellurium-128 עובר ריקבון בטא ואורך חיי מחצית המוערך כ -7.7 על 10²⁴ שנים.