Que Identifie les différents isotopes d'un élément?

November 19

Les éléments sont définis par le nombre de protons dans le noyau atomique. Par exemple, un proton est un atome d'hydrogène, alors qu'un noyau de huit protons est l'oxygène. Un élément peut avoir plusieurs isotopes différents ou différentes "versions" avec un nombre différent de neutrons dans le noyau. Parce que les neutrons ont autour de la même masse que le proton, mais aucune charge positive ou négative, différents isotopes ont les mêmes propriétés chimiques, mais des masses différentes.

Réactivité chimique

Pour qu'un composé soit stable, il doit avoir une charge nette de zéro - en d'autres termes, les points positifs doivent annuler les négatifs. Protons sont chargés positivement. Le nombre de protons détermine le nombre d'électrons chargés négativement en orbite autour du noyau. Les réactions chimiques sont entraînées par des interactions entre les électrons et les protons des atomes différents. Neutrons ne sont pas une charge, et donc ne pas influencer les réactions chimiques. Différents isotopes, qui ont des nombres différents de neutrons, mais le même nombre de protéines, ont les mêmes propriétés chimiques, mais ont des masses différentes. Par conséquent, les différents isotopes ne se distinguent que par leur poids.

Masse atomique

À l'exception des isotopes de l'hydrogène, des isotopes individuels d'un élément ne reçoivent pas leurs noms. Ils sont au contraire distinguent par leur nombre de masse, qui est égal au nombre de protons ainsi que le nombre de neutrons. Cela ne veut pas être confondu avec le nombre atomique de l'atome, qui est le nombre de protons. Carbon, par exemple, a un numéro atomique de 6. L'isotope le plus commun est ainsi nommé parce que sa masse est de 12 unités de masse atomique carbone-12,. Carbone 13 et le carbone-14 se produisent aussi naturellement. Soustraire le numéro atomique du nombre de masse pour obtenir le nombre de protons. Ces isotopes de carbone ont six, sept et huit neutrons, respectivement. Lorsque le tableau périodique donne un nombre quelconque autre qu'un chiffre rond pour la masse d'un élément de ce nombre provient d'une moyenne pondérée des isotopes naturels en fonction de leur fréquence.

Isotope de stabilité et de fréquence

tous les éléments ne sont pas le même nombre d'isotopes. Certaines combinaisons de protons et de neutrons dans le noyau sont plus ou moins stables que d'autres. Un atome d'hydrogène, par exemple, comporte trois isotopes. Le premier, un atome d'hydrogène normale, est de loin le plus stable et, par conséquent, le plus courant. Plus de 99,98 pour cent de l'hydrogène n'a pas de neutrons. Vient ensuite le deutérium, qui a un neutron et une masse atomique de deux. Le troisième est le tritium, qui a deux neutrons et une masse atomique de trois. isotopes lourds sont parfois radioactifs parce qu'ils sont instables. Tritium et le carbone-14, par exemple, sont à la fois radioactifs.

De fortes forces nucléaires

Il n'y a pas de règle simple pour le nombre de neutrons qui feront un noyau stable. La stabilité d'un noyau dépend de l'interaction complexe entre les deux forces. D'une part, la force électromagnétique crée une répulsion entre les protons chargés positivement dans le noyau, de la même façon que les extrémités positives des deux aimants se repoussent mutuellement. L'autre force est appelée la force nucléaire forte, qui détient les protons et les neutrons ensemble. Il est extrêmement forte sur de courtes distances, à l'échelle atomique, mais devient si faible à l'échelle macroscopique qu'il n'y a pas d'exemples quotidiens de son influence. Certains nombres de neutrons créent le bon équilibre pour un noyau stable. Dans les éléments plus légers, cela signifie généralement un neutron par proton. Dans les éléments plus lourds, il faut souvent plus de neutrons pour maintenir un noyau ensemble.