המאפיינים העיקריים של איזוטופים
תמונה: כוכבי לכת
כל החומר שמרכיב את כדור הארץ שלנו מורכב מאטומים. אך כל האטומים אינם זהים, אטומים של יסודות שונים כוללים מספר שונה של פרוטונים, נויטרונים ואלקטרונים. לפעמים מספר אלה חלקיקים תת אטומיים אינם זהים, אינם מאוזנים, ומינים כמו איזוטופים. איזוטופים הם אטומים מאותו יסוד (למשל מימן) אך אין להם מספר זהה של נויטרונים. "חוסר איזון" זה גורם ל מאפיינים של איזוטופים של אותו אלמנט אינם שווים. בשיעור זה של מורה נבחן את כל התכונות הללו בפירוט. התחלנו!
אינדקס
- מהו איזוטופ?
- מאפיינים אטומיים של איזוטופים
- יישום מוזר של איזוטופים: סימון איזוטופי
- מאפייני איזוטופים מאותו יסוד
מהו איזוטופ?
לפני שמדברים על המאפיינים של איזוטופים, חשוב לדעת טוב יותר ממה זה מורכב. חלקיק תת אטומי. יכולנו לומר מה האיזוטופים הן "תת קבוצות" של אטומים: הם אטומים של אותו אלמנט אבל זה שונה בדברים מסוימים.
איזוטופים הם שני אטומים עם מספר זהה של פרוטונים (אותו מספר אטומי), אבל מספר שונה של נויטרונים (מסת אטומית שונה). האיזוטופים של אותו יסוד נקראים בדרך כלל עם שם היסוד ואחריו המסה האטומית שלו. זה ידוע ו
l פחמן ארבע עשרה (C14), המשמש לקביעת גיל המאובנים אך לפחמן יש איזוטופים אחרים כגון פחמן 12 ופחמן 13, שהם יציבים יותר מאיזוטופים אחרים של פחמן כמו פחמן 8 או פחמן פחמן 22.במקרה שלנו, כל האטומים הללו הם אטומי פחמן ולכן יש להם מספר אטומי של 6 (Z = 6) אך פחמן 12 (פחמן "רגיל") יש משקל אטומי של 12 לעומת משקל אטומי של 14 של פחמן 14 או משקל אטומי של 8 של פחמן C8.
הבדלים אלה בין האיזוטופים השונים יכולים לגרום לאטומים להיות בעלי מאפיינים שונים, התנהגויות עם אטומים של אלמנטים אחרים, מחצית חיים וכו '.
תמונה: המשימות שלך
מאפיינים אטומיים של איזוטופים.
- המאפיין הראשון של איזוטופים ברמה האטומית הוא שכל האיזוטופים הם אטומים מאותו יסוד.
- מאפיין עיקרי זה מוביל אותנו למאפיין שני: לכל האיזוטופים של אותו יסוד יש את אותו מספר אטומיכלומר, אותו מספר פרוטונים.
- לכל האיזוטופים של אלמנט יש את אותו מספר של פרוטונים.
- לאיזוטופים של אותו יסוד יש מספר שונה של נויטרונים, כלומר מספר מסה שונה או מסת אטום.
תמונה: EHU
יישום מוזר של איזוטופים: סימון איזוטופי.
תיוג איזוטופי הוא טכניקה המשתמשת בשני מאפיינים חשובים מאוד של איזוטופים: שכל האיזוטופים מגיבים באותו אופן ב תגובה כימית ושיש לחלקם רדיואקטיבי.
במהלך תגובה כימית, שניים או יותר חומרים, נקראים ריאגנטים, הם משלבים את האטומים שלהם ליצירת חומרים שונים אחרים הנובעים משילובים שונים, מה שמכונה מוצרים. ה סימון איזוטופי היא טכניקה שבה נוכל להכניס את האיזוטופ הרדיואקטיבי של ריאגנט לתגובה, כך ש זה יגיב בצורה רגילה ואנחנו יכולים לאתר את זה בכל עת בזכות הרדיואקטיביות ש לִפְלוֹט.
גרסאות אחרות של טכניקה זו מאפשרות לנו לזהות איזוטופים שונים של ריאגנט על ידי ספקטרומטר מסה או ספקטרוסקופיית אינפרא אדום.
תמונה: מצגת שקופיות
מאפייני האיזוטופים של אותו יסוד.
כתוצאה מהמאפיינים האטומיים שנראו בסעיף הקודם, לאיזוטופים של אותו יסוד עשויים להיות סוגים אחרים של מאפיינים, אותם נתאר להלן.
- לאיזוטופים של אותו יסוד יש מסה שונה. תכונות גופניות כגון צְפִיפוּת, אשר יהיו שונים עבור האיזוטופים השונים של אותו יסוד.
- מסוים תכונות כימיות הם תלויים בסוג היסוד שהוא, ולכן הם לא יהיו שונים עבור האיזוטופים השונים של אלמנט. דוגמה לכך היא מְסִיסוּת, מה זה הולך להיות קָבוּעַ לכל האיזוטופים של יסוד.
- קשר הדוק לשוויון בתכונות הכימיות שלהם הוא המאפיין הבא של איזוטופים: איזוטופים של אותו יסוד מגיבים באותו אופן בתגובות כימיות. המשמעות היא שאם אטום הפחמן 12 (האטום הנפוץ ביותר או ה"רגיל ") מגיב עם שני אטומי חמצן כדי ליצור את מולקולת הפחמן הדו-חמצני, אנו יודעים שגם אלה של איזוטופים אחרים של פחמן הם י. זהו מאפיין חשוב מאוד עבור יישומים מעשיים רבים של איזוטופים ורדיואיזוטופים.
- האיזוטופים של אלמנט יכולים להיות של מקור טבעי או מלאכותי. אם ניתן למצוא את האיזוטופ המדובר בטבע, מבלי שידו של האדם התערבה ביצירתו, אנו עומדים בפני איזוטופ טבעי ואילו אם הוא נוצר בכורים גרעיניים, מאיצי חלקיקים או מחוללי רדיואיזוטופים אנו אומרים שזה כן מְלָאכוּתִי. לאותו יסוד יכולים להיות איזוטופים טבעיים ומלאכותיים.
- איזוטופים יכולים להיות רדיואקטיבי או לא רדיואקטיבי. איזוטופים רדיואקטיביים הם כאלה שיש בהם עודף אנרגיה, אשר האטום נוטה לחסל כדי לעבור ממצב לא יציב למצב של יציבות יותר.
- קשור למאפיינים הקודמים אנו יכולים לומר כי האיזוטופים רַדִיוֹאַקטִיבִי יש להם זמן חיים משתנה. החיים הם הזמן שלוקח לאיזוטופ להתפרק, כלומר להפסיק להיות עם עודף האנרגיה ההופכת אותו לא יציב. ישנם איזוטופים רדיואקטיביים שהם מאוד לא יציבים ובעלי זמן חיים של שניות ואילו לאחרים לוקח שעות ואפילו שנים להתפרק ולהפוך לאיזוטופים יציבים יותר. בדרך כלל לאטומים שנוצרו באופן מלאכותי חיים או זמן ריקבון קצרים בהרבה מאלו הטבעיים.
אם אתה רוצה לקרוא מאמרים נוספים הדומים ל- מאפייני איזוטופיםאנו ממליצים לך להיכנס לקטגוריה שלנו האטום.
בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה
- בריסניו V, G. (s.f) איזוטופים.
- בלמונטה, א. (15 במאי 2019). תכונות האטום.
- ויקיפדיה (22 באוקטובר 2019). אִיזוֹטוֹפּ.
