Ατομική Δομή Ισοτόπων

Ένας παρόμοιος ατομικός αριθμός αλλά ένας διαφορετικός μαζικός αριθμός είναι χαρακτηριστικό των ισοτόπων. Η δομή ενός ατόμου είναι γνωστή ως ατομική δομή. Το άτομο αποτελείται από τρεις τύπους υποατομικών σωματιδίων:πρωτόνια (θετικά φορτισμένα), νετρόνια (χωρίς φορτίο) και ηλεκτρόνια (αρνητικά φορτισμένα). Ο πυρήνας του ατόμου αποτελείται από θετικά φορτισμένα πρωτόνια και νετρόνια, τα οποία είναι ουδέτερα, ενώ τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια κινούνται γύρω του σε κυκλικές τροχιές. Ο συνολικός αριθμός πρωτονίων στον πυρήνα είναι ο ατομικός αριθμός αυτού του στοιχείου. Ο μαζικός αριθμός είναι το άθροισμα του συνολικού αριθμού πρωτονίων και του συνολικού αριθμού νετρονίων σε ένα άτομο.

Ιστορικό

• Το 1800, ο επιστήμονας John Dalton πρότεινε την ατομική θεωρία του Dalton, όπου δήλωσε τις ιδιότητες των ατόμων:όλη η ύλη αποτελείται από άτομα. Τα άτομα είναι αδιαίρετες μονάδες. ένα συγκεκριμένο στοιχείο έχει παρόμοιο τύπο ατόμων. Τα άτομα δεν μπορούν ούτε να δημιουργηθούν ούτε να καταστραφούν – μπορούν απλώς να υποστούν αναδιατάξεις.
• Τη δεκαετία του 1900, ο J.J. Ο Thomson ανακάλυψε ηλεκτρόνια και μας έδωσε το περίφημο μοντέλο δαμάσκηνου.
• Στη συνέχεια ο Ράδερφορντ ανακάλυψε ότι το κεντρικό τμήμα ενός ατόμου είναι θετικά φορτισμένο και το ονόμασε πυρήνα. Έθεσε επίσης τη θεωρία ότι τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα σωματίδια και κινούνται γύρω από τον πυρήνα σε τροχιές.
• Στη συνέχεια ήρθε το μοντέλο ατόμων του Bohr.

Βασικά

• Συνολικός αριθμός πρωτονίων =Ατομικός αριθμός (Z)

• Τα ισότοπα ενός στοιχείου έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων αλλά διαφορετικά νετρόνια.
• Μαζικός αριθμός (A) =αριθμός πρωτονίων + αριθμός νετρονίων.
• Ο αριθμός των πρωτονίων =αριθμός ηλεκτρονίων

Ατομική Δομή Ισοτόπων

• Η ατομική δομή είναι η δομή ενός ατόμου.
• Τα ισότοπα είναι τύποι ατόμου που έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων και διαφορετικό αριθμό νετρονίων.
• Η διαφορά στον αριθμό των νετρονίων αλλάζει την ατομική μάζα των ισοτόπων του στοιχείου.
• Με άλλα λόγια, τα ισότοπα ενός στοιχείου έχουν τον ίδιο ατομικό αριθμό (Z) αλλά διαφορετικό μαζικό αριθμό (A).
• Επομένως, τα ισότοπα ενός στοιχείου τοποθετούνται στην ίδια αντίστοιχη θέση με αυτό του αρχικού στοιχείου στον περιοδικό πίνακα.
•  Τα ισότοπα ενός στοιχείου έχουν την ίδια ηλεκτρονική διαμόρφωση καθώς ο ατομικός αριθμός είναι ο ίδιος.
• Τα ισότοπα ενός στοιχείου παρουσιάζουν παρόμοιες χημικές ιδιότητες επειδή το ηλεκτρόνιο καθορίζει τη χημική συμπεριφορά ενός στοιχείου. Στα ισότοπα, ο αριθμός των ηλεκτρονίων παραμένει ο ίδιος. ως εκ τούτου παρουσιάζουν παρόμοιες χημικές ιδιότητες.

Παραδείγματα διαφορετικών ισοτόπων και η ατομική τους δομή

• Ισότοπα του υδρογόνου είναι το πρωτίου, το δευτέριο και το τρίτιο.

Το πρωτόνιο περιέχει 1 πρωτόνιο + 1 ηλεκτρόνιο. Ο ατομικός αριθμός είναι 1 και ο μαζικός αριθμός είναι επίσης 1.

Το δευτέριο περιέχει 1 πρωτόνιο + 1 νετρόνιο. Ο ατομικός αριθμός είναι 1, αλλά ο μαζικός αριθμός είναι 2 σε αυτήν την περίπτωση.

Το τρίτιο περιέχει 1 πρωτόνιο + 2 νετρόνια. Ο ατομικός αριθμός είναι 1, αλλά ο μαζικός αριθμός είναι 3.

• Ισότοπα άνθρακα είναι τα C, C και C. Από αυτά, το C είναι το πιο κοινό ισότοπο άνθρακα.

Ο C περιέχει 6 νετρόνια και 6 πρωτόνια. Έχει ατομικό αριθμό 6, ενώ ο μαζικός αριθμός είναι 12.

Ο C περιέχει 7 νετρόνια και 6 πρωτόνια. Ο ατομικός αριθμός είναι 6, ενώ ο μαζικός αριθμός είναι 13.

Ο C έχει 8 νετρόνια και 6 πρωτόνια. Ο ατομικός αριθμός είναι 6 και ο μαζικός αριθμός είναι 14.

• Τα ισότοπα του οξυγόνου είναι O, O και O. Από αυτά, το 16O είναι το πιο κοινό.

Το O περιέχει 8 πρωτόνια και 8 νετρόνια. Ο ατομικός αριθμός είναι 8, αλλά ο μαζικός αριθμός είναι 16.

Το O περιέχει 8 πρωτόνια και 9 νετρόνια. Ο ατομικός αριθμός εδώ είναι 8, αλλά ο μαζικός αριθμός είναι 17.

Το O περιέχει 8 πρωτόνια και 10 νετρόνια. Ο ατομικός αριθμός είναι 8, ενώ ο μαζικός αριθμός είναι 18.

Οφέλη των ισοτόπων

• Τα ραδιενεργά ισότοπα είναι χρήσιμα στη γεωργία, τη βιομηχανία τροφίμων, την αρχαιολογία και την ιατρική.
• Τα ισότοπα άνθρακα χρησιμοποιούνται στη χρονολόγηση με άνθρακα και στη μελέτη απολιθωμάτων.
• Λίγα ισότοπα έχουν επίσης μεγάλη σημασία στον προσδιορισμό των βιολογικών διεργασιών που συμβαίνουν στο ανθρώπινο σώμα.
• Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη διάγνωση διαφορετικών ασθενειών.

Συμπέρασμα

Η ατομική δομή ορίζεται ως η δομή ενός ατόμου. Το άτομο αποτελείται από τρεις τύπους υποατομικών σωματιδίων. Τα τρία υποατομικά σωματίδια είναι πρωτόνια (θετικά φορτισμένα), νετρόνια (χωρίς φορτίο ή ουδέτερα) και ηλεκτρόνια (αρνητικά φορτισμένα). Η ατομική δομή των ισοτόπων είναι διαφορετική, καθώς ο μαζικός αριθμός των ισοτόπων είναι διαφορετικός. Η ηλεκτρονική διαμόρφωση των ισοτόπων είναι η ίδια, καθώς ο ατομικός αριθμός των ισοτόπων είναι ίδιος. Ως εκ τούτου, οι μαζικοί αριθμοί και οι ατομικοί αριθμοί παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό της θέσης και της συμπεριφοράς ενός ατόμου. Τα ισότοπα ενός στοιχείου είναι επίσης γνωστά για διάφορες χρήσεις σε διαφορετικές βιομηχανίες.