Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Atomisk massenummer
- Kemi
- Gennemsnitlig isotopmasse
- Isotopstabilitet og -forekomst
Elementerne er differentierede i henhold til antallet af protoner i deres kerne. Brint har for eksempel en proton i sin kerne, mens guld har 79. Protoner har en positiv ladning og vejer en atommasseenhed. Kerner indeholder også normalt neutroner, der vejer omtrent det samme som protoner, men har ingen ladning.
TL; DR (for lang; læste ikke)
To atomer, der indeholder det samme antal protoner, men forskellige antal neutroner er isotoper af det samme element. Deres masser er forskellige, men de reagerer på samme måde kemisk.
Atomisk massenummer
Isotoper får normalt ikke særlige navne med undtagelse af deuterium og tritium, som er brintisotoper. I stedet er isotoper simpelthen mærket i henhold til deres atommasse nummer. Dette tal henviser til massen af elementernes kerne. Fordi protoner og neutroner har nogenlunde den samme vægt, er atommassetallet simpelthen summen af protoner og neutroner i kernen. Alt kulstof har seks protoner, men forskellige isotoper har forskellige antal neutroner. Carbon-12 er det mest almindelige med seks neutroner, men carbon-13 og carbon-14 - med henholdsvis syv og otte neutroner - forekommer også naturligt.
Kemi
Positive og negative gebyrer tiltrækker. For at et atom eller molekyle skal være stabilt, skal det have en nettoladning på nul, hvilket betyder, at de positive og negative ladninger annullerer hinanden. Antallet af positivt ladede protoner i kernen bestemmer antallet af negativt ladede elektroner, der kredser om kernen. Kemiske reaktioner er drevet af samspillet mellem de positive og negative ladninger - protoner og elektroner - af forskellige atomer. Da neutroner ikke er positive eller negative, har de ikke indflydelse på kemiske reaktioner. Med andre ord opfører forskellige isotoper sig ikke forskelligt under kemiske reaktioner eller ved dannelse af forbindelser. De skelnes kun efter vægt.
Gennemsnitlig isotopmasse
Den periodiske tabel viser atommasserne for hvert element. Normalt er dette tal en decimal snarere end et helt tal. Dette skyldes ikke, at et individuelt brintatom vejer 1.0079 atommasseenheder - neutroner og protoner vejer hver en atommasseenhed, så ethvert givet atom har en heltalværdi for masse. Antallet i den periodiske tabel er et vægtet gennemsnit af de naturligt forekommende isotoper af et element. Næsten alt brint har kun et proton og ingen neutroner, men en lille procentdel af brint har en eller to neutroner og kaldes deuterium eller tritium. Disse tungere isotoper skæver gennemsnitsvægten lidt højere.
Isotopstabilitet og -forekomst
Visse kombinationer af protoner og neutroner er mere eller mindre stabile end andre. Generelt bestemmes hyppigheden af en isotop i naturen af dens stabilitet. De mest stabile isotoper er også de mest almindelige. Visse isotoper er ustabile til det punkt, at de er radioaktive, hvilket betyder, at de forfalder over tid til et andet element eller isotop og frigiver stråling som et biprodukt. Carbon-14 og tritium er for eksempel begge radioaktive. Visse ekstremt radioaktive isotoper findes ikke i naturen, fordi de forfalder for hurtigt, men andre, såsom kulstof-14, forfalder langsomt og forekommer naturligt.