Πώς διαφέρουν τα ισότοπα και γιατί ο ατομικός αριθμός των στοιχείων δεν είναι ένας ολόκληρος αριθμός;
ισότοπα
* Ορισμός: Τα ισότοπα είναι άτομα του ίδιου στοιχείου που έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων (και επομένως τον ίδιο ατομικό αριθμό) αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων.
* Παράδειγμα: Ο άνθρακας-12 και ο άνθρακας-14 είναι και τα δύο ισότοπα άνθρακα. Και οι δύο έχουν 6 πρωτόνια, αλλά ο άνθρακας-12 έχει 6 νετρόνια, ενώ ο άνθρακας-14 έχει 8 νετρόνια.
Γιατί τα ισότοπα διαφέρουν
* Παραλλαγή νετρονίων: Ο αριθμός των νετρονίων σε έναν πυρήνα του ατόμου καθορίζει τον αριθμό μάζας . Δεδομένου ότι τα ισότοπα έχουν διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων, έχουν διαφορετικούς αριθμούς μάζας.
* Χημικές ιδιότητες: Τα ισότοπα του ίδιου στοιχείου έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων, ο οποίος καθορίζει τη χημική τους συμπεριφορά. Θα αντιδράσουν γενικά με τον ίδιο τρόπο χημικά.
* Πυρηνικές ιδιότητες: Τα ισότοπα μπορούν να έχουν σημαντικά διαφορετικές πυρηνικές ιδιότητες, όπως τα ποσοστά σταθερότητας και ραδιενεργών αποσύνθεσης.
Ατομικός αριθμός και ολόκληροι αριθμοί
* Ατομικός αριθμός =αριθμός πρωτονίων: Ο ατομικός αριθμός ενός στοιχείου ορίζεται ως ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα του. Δεδομένου ότι τα πρωτόνια είναι θεμελιώδη σωματίδια, είναι πάντα ολόκληροι αριθμοί.
* Μέση ατομική μάζα: Η ατομική μάζα ενός στοιχείου είναι ένας σταθμισμένος μέσος όρος των μαζών των ισότοπων του. Η μέση ατομική μάζα συχνά δεν είναι πλήρης αριθμός επειδή αντικατοπτρίζει τις αναλογίες κάθε ισοτόπου που υπάρχει στη φύση.
Παράδειγμα μέσης ατομικής μάζας:
* Το χλώριο έχει δύο κύρια ισότοπα:χλώριο-35 (75,77% αφθονία) και χλώριο-37 (24,23% αφθονία).
* Η μέση ατομική μάζα χλωρίου υπολογίζεται ως εξής:
* (35 AMU * 0.7577) + (37 AMU * 0.2423) =35.45 AMU
Key Takeaway:
Ενώ ο ατομικός αριθμός (αριθμός πρωτονίων) είναι πάντα ένας ακέραιος αριθμός, η ατομική μάζα ενός στοιχείου μπορεί να είναι ένα δεκαδικό επειδή αντιπροσωπεύει ένα σταθμισμένο μέσο όρο των μαζών των ισοτόπων του.
