იზოტოპების ძირითადი მახასიათებლები
სურათი: პლანეტები
მთელი მატერია, რომელიც ქმნის ჩვენს პლანეტას, შედგება ატომებისაგან. მაგრამ ყველა ატომი ერთნაირი არ არის, სხვადასხვა ელემენტის ატომებს აქვთ პროტონის, ნეიტრონისა და ელექტრონის სხვადასხვა რაოდენობა. ზოგჯერ მათი რიცხვი სუბატომური ნაწილაკები არ არის იგივე, არ არის დაბალანსებული და ისეთი სახეობები, როგორიცაა იზოტოპები. იზოტოპები იგივე ელემენტის ატომებია (მაგალითად, წყალბადის), მაგრამ მათ არ აქვთ იგივე რაოდენობის ნეიტრონები. ეს "დისბალანსი" იწვევს იზოტოპების მახასიათებლები ერთი და იგივე ელემენტის ტოლი არ არის. მასწავლებლის ამ გაკვეთილზე დეტალურად განვიხილავთ ყველა ამ მახასიათებელს. Ჩვენ დავიწყეთ!
ინდექსი
- რა არის იზოტოპი?
- იზოტოპების ატომური მახასიათებლები
- იზოტოპების საინტერესო გამოყენება: იზოტოპური მარკირება
- იგივე ელემენტის იზოტოპების მახასიათებლები
რა არის იზოტოპი?
სანამ იზოტოპების მახასიათებლებზე ვისაუბრებთ, მნიშვნელოვანია უკეთ გავიგოთ რა არის ეს. სუბატომური ნაწილაკი. შეიძლება ითქვას რა იზოტოპები ატომების "ქვეჯგუფები" არიან: Ისინი არიან ატომები ერთი და იგივე ელემენტის, მაგრამ რომლებიც განსხვავდება გარკვეული რამით.
იზოტოპები არის ორი ატომი იგივე რაოდენობის პროტონებით (იგივე ატომური ნომერი), მაგრამ ნეიტრონების სხვადასხვა რაოდენობა (სხვადასხვა ატომური მასა). ჩვეულებრივ, იმავე ელემენტის იზოტოპებს ასახელებენ ელემენტის სახელწოდებით, რასაც მოსდევს მისი ატომური მასა. ეს კარგად არის ცნობილი დანახშირბადის თოთხმეტი (C14), რომელიც ნაშთების ასაკის დასადგენად გამოიყენება, მაგრამ ნახშირბადს აქვს სხვა იზოტოპები, როგორიცაა ნახშირბადი 12 და ნახშირბადი 13, რომლებიც უფრო სტაბილურია, ვიდრე ნახშირბადის სხვა იზოტოპები, როგორიცაა ნახშირბადი 8 ან ნახშირბადი ნახშირბადი 22.
ჩვენს შემთხვევაში, ყველა ეს ატომი ნახშირბადის ატომებია, ამიტომ მათ აქვთ ატომური რიცხვი 6 (Z = 6), მაგრამ ნახშირბადი 12 ("ნორმალური" ნახშირბადის) აქვს ატომური წონა 12 ატომური წონის 14 ნახშირბადის 14 ან ატომური წონა 8 ნახშირბადის C8
სხვადასხვა იზოტოპებს შორის ამ განსხვავებებმა შეიძლება გამოიწვიოს ატომებს სხვადასხვა მახასიათებელი, ქცევა სხვა ელემენტების ატომებთან, ნახევარგამოყოფის პერიოდი და ა.შ.
სურათი: თქვენი ამოცანები
იზოტოპების ატომური მახასიათებლები.
- ატომურ დონეზე იზოტოპების პირველი მახასიათებელია ის, რომ ყველა იზოტოპია იგივე ელემენტის ატომები.
- ეს მთავარი მახასიათებელი მეორე მახასიათებლამდე მიგვიყვანს: ერთი და იმავე ელემენტის ყველა იზოტოპს აქვს იგივე ატომური ნომერი, ეს არის პროტონის იგივე რაოდენობა.
- ელემენტის ყველა იზოტოპს აქვს პროტონის იგივე რაოდენობა.
- ერთი და იგივე ელემენტის იზოტოპებს აქვთ სხვადასხვა რაოდენობის ნეიტრონები, ანუ სხვადასხვა მასის რიცხვი ან ატომური მასა.
სურათი: EHU
იზოტოპების საინტერესო გამოყენება: იზოტოპური მარკირება.
იზოტოპური ეტიკეტირება არის ტექნიკა, რომელიც იყენებს იზოტოპების ორ ძალიან მნიშვნელოვან მახასიათებელს: რომ ყველა იზოტოპი ერთნაირად რეაგირებს ქიმიური რეაქციები და რომ ზოგიერთ მათგანს აქვს რადიოაქტივობა.
ქიმიური რეაქციის დროს, ორი ან მეტი ნივთიერება, რეაგენტები ისინი ატომებს აერთიანებენ და ქმნიან სხვადასხვა კომბინაციის შედეგად მიღებულ სხვა განსხვავებულ ნივთიერებებს, ე.წ. პროდუქტებს. იზოტოპური მარკირება არის ტექნიკა, რომლის საშუალებითაც შეგვიძლია რეაქციის რადიოაქტიური იზოტოპი შევიტანოთ რეაქციაში, ისე რომ ეს ჩვეულებრივ რეაგირებს და ამის განთავსება ნებისმიერ დროს შეგვიძლია, რადიოაქტივობის წყალობით გამოყოფს.
ამ ტექნიკის სხვა ვარიანტები საშუალებას გვაძლევს გამოვყოთ რეაგენტის სხვადასხვა იზოტოპები მასობრივი სპექტრომეტრია ან ინფრაწითელი სპექტროსკოპია.
სურათი: სლაიდერი
იგივე ელემენტის იზოტოპების მახასიათებლები.
წინა ნაწილში დანახული ატომური მახასიათებლების შედეგად, იმავე ელემენტის იზოტოპებს შეიძლება ჰქონდეთ სხვა ტიპის მახასიათებლები, რომლებსაც ქვემოთ აღვწერთ.
- იგივე ელემენტის იზოტოპებს აქვთ სხვადასხვა მასა. ფიზიკური თვისებები, როგორიცაა სიმკვრივე, რომელიც განსხვავებული იქნება ერთი და იგივე ელემენტის სხვადასხვა იზოტოპებისთვის.
- გარკვეული ქიმიური თვისებები ისინი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა ტიპის ელემენტია და, შესაბამისად, ისინი განსხვავებული არ იქნებიან ელემენტის სხვადასხვა იზოტოპებისთვის. მაგალითად არის ხსნადობარა იქნება მუდმივი ელემენტის ყველა იზოტოპისთვის.
- ქიმიურ თვისებებში მათ თანასწორობასთან მჭიდრო კავშირშია იზოტოპების შემდეგი მახასიათებელი: ქიმიური რეაქციების დროს იგივე ელემენტის იზოტოპები ერთნაირად რეაგირებენ. ეს ნიშნავს, რომ თუ ნახშირბადის 12 ატომი (ყველაზე გავრცელებული ან ”ნორმალური” ატომი) რეაგირებს ჟანგბადის ორ ატომთან ნახშირორჟანგის მოლეკულის შესაქმნელად, ჩვენ ვიცით, რომ ნახშირბადის სხვა იზოტოპებიც არის ისინი იზამენ. ეს ძალზე მნიშვნელოვანი თვისებაა იზოტოპებისა და რადიოიზოტოპების მრავალი პრაქტიკული გამოყენებისათვის.
- ელემენტის იზოტოპები შეიძლება იყოს ბუნებრივი ან ხელოვნური წარმოშობა. თუ მოცემული იზოტოპი გვხვდება ბუნებაში, ადამიანის ხელის ჩარევის გარეშე მის შექმნაში, ჩვენ წინაშე ვდგავართ იზოტოპის წინაშე ბუნებრივია, ხოლო თუ იგი შეიქმნა ბირთვულ რეაქტორებში, ნაწილაკების ამაჩქარებლებში ან რადიოიზოტოპების გენერატორებში, ჩვენ ვამბობთ, რომ ეს ხელოვნური. იგივე ელემენტს შეიძლება ჰქონდეს ბუნებრივი და ხელოვნური იზოტოპები.
- იზოტოპები შეიძლება იყოს რადიოაქტიური ან არარადიოაქტიური. რადიოაქტიური იზოტოპები არის ის, რომლებშიც არის ენერგიის ჭარბი რაოდენობა, რომლის ატომსაც აღმოფხვრის ტენდენცია აქვს არასტაბილური მდგომარეობიდან უფრო სტაბილურობაში გადასვლისკენ.
- წინა მახასიათებლებთან დაკავშირებით შეგვიძლია ვთქვათ, რომ იზოტოპები რადიოაქტიური მათ აქვთ ცვალებადი ცხოვრების დრო. სიცოცხლის დრო არის დრო, რაც იზოტოპის დაშლას სჭირდება, ანუ შეწყვეტს ზედმეტი ენერგიის არსებობას, რაც მას არასტაბილურს ხდის. არსებობს რადიოაქტიური იზოტოპები, რომლებიც ძალიან არასტაბილურია და წამების სიცოცხლეა წამში, სხვებს კი დაშლა და უფრო სტაბილური იზოტოპები ხდება. ჩვეულებრივ ხელოვნურად შექმნილ ატომებს გაცილებით ნაკლები სიცოცხლე ან დაშლის დრო აქვთ ვიდრე ბუნებრივი.
თუ გსურთ წაიკითხოთ სხვა მსგავსი სტატიები იზოტოპების მახასიათებლებიგირჩევთ შეიყვანოთ ჩვენი კატეგორია ატომი.
ბიბლიოგრაფია
- ბრისეო V, გ. (ს.ვ) იზოტოპები.
- ბელმონტე, ა. (2019 წლის 15 მაისი). ატომის თვისებები.
- ვიკიპედია (2019 წლის 22 ოქტომბერი). იზოტოპი.
