Izotopi [ahy-snu-tohps] ir atomi ar tādu pašu skaitu protoni bet atšķirīgs skaits neitroni. Citiem vārdiem sakot, izotopiem ir atšķirīgs atomu svars. Izotopi ir dažādas viena veida formas elements.
Galvenās izņemtās preces: izotopi
- Izotopi ir tāda elementa paraugi, kura atomos ir atšķirīgs neitronu skaits.
- Protona skaits dažādiem elementa izotopiem nemainās.
- Ne visi izotopi ir radioaktīvi. Stabili izotopi vai nu nekad nesadalās, vai arī ļoti lēni sadalās. Radioaktīvie izotopi noārdās.
- Kad izotops noārdās, izejmateriāls ir sākotnējais izotops. Iegūtais materiāls ir meitas izotops.
90 dabā sastopamo elementu ir 250 izotopu, un ir vairāk nekā 3200 radioaktīvs izotopi, no kuriem daži ir dabiski, bet daži - sintētiski.Katram periodiskās tabulas elementam ir vairākas izotopu formas. ķīmiskās īpašības viena elementa izotopu tendence ir gandrīz identiska; izņēmumi ir ūdeņraža izotopi, jo neitronu skaitam ir tik būtiska ietekme uz ūdeņraža kodola lielumu.
Izotopu fizikālās īpašības atšķiras viena no otras, jo šīs īpašības bieži ir atkarīgas no masas. Šo atšķirību var izmantot, lai nošķirtu elementa izotopus viens no otra, izmantojot frakcionētu destilāciju un difūziju.
Visizplatītākajiem dabisko elementu izotopiem, izņemot ūdeņradi, ir vienāds protonu un neitronu skaits. Visbiežākais ūdeņraža izotops ir protium, kurā ir viens protons un nav neitronu.
Izotopu apzīmējums
Ir daži izplatīti izotopu norādīšanas veidi:
- Uzskaitiet elementa masas numuru aiz tā nosaukuma vai elementa simbola. Piemēram, izotops ar 6 protoniem un 6 neitroniem ir oglekļa-12 vai C-12. Izotops ar 6 protoniem un 7 neitroniem ir ogleklis-13 vai C-16. Ņemiet vērā, ka divu izotopu masu skaits var būt vienāds, pat ja tie ir dažādi elementi. Piemēram, jums varētu būt oglekļa-14 un slāpekļa-14.
- Masas numuru var norādīt elementa simbola augšējā kreisajā pusē. (Tehniski masas skaitlim un atomu skaitam jābūt sakrautiem savstarpēji sakārtotiem, bet tie ne vienmēr sakrīt ar datoru.) Piemēram, ūdeņraža izotopus var rakstīt: 11H, 21H, 31H.
Izotopu piemēri
Gan ogleklis 12, gan ogleklis 14 ir abi izotopi oglekļa, viens ar 6 neitroniem un otrs ar 8 neitroniem (abi ar 6 protoniem). Ogleklis-12 ir stabils izotops, savukārt ogleklis-14 ir radioaktīvs izotops (radioizotops).
Urāns-235 un urāns-238 dabiski sastopami Zemes garozā. Abiem ir ilgs pussabrukšanas periods. Urāns-234 veidojas kā pūšanas produkts.
Izotopu vārda izcelsme un vēsture
Terminu "izotops" 1913. gadā ieviesa britu ķīmiķis Frederiks Sodijs, ko ieteica Margareta Todda. Vārds no grieķu vārdiem nozīmē “kam ir tāda pati vieta” isos "vienāds" (iso-) + topos "vieta." Izotopi periodiskajā tabulā ieņem vienu un to pašu vietu, kaut arī elementa izotopiem ir atšķirīgs atomu svars.
Saistītie vārdi
Izotops (lietvārds), izotops (īpašības vārds), izotopiski (adverbs), izotopijs (lietvārds)
Vecāku un meitu izotopi
Kad radioizotopos notiek radioaktīvā sabrukšana, sākotnējais izotops var atšķirties no iegūtā izotopa. Sākotnējo izotopu sauc par sākotnējo izotopu, savukārt reakcijas rezultātā radītos atomus sauc par meitas izotopiem. Var rasties vairāk nekā viena veida meitas izotops.
Piemēram, kad U-238 sadalās Th-234, urāna atoms ir sākotnējais izotops, bet torija atoms ir meitas izotops.
Piezīme par stabiliem radioaktīviem izotopiem
Visstabilākie izotopi netiek pakļauti radioaktīvai sabrukšanai, bet daži to izdara. Ja izotopam ļoti, ļoti lēni notiek radioaktīvā sabrukšana, to var saukt par stabilu. Piemērs ir bismuts-209. Bismuts-209 ir stabils radioaktīvs izotops, kas iziet alfa sadalīšanās procesā, bet tā pussabrukšanas periods ir 1,9 x 1019 gadus (kas ir vairāk nekā miljardu reižu garāks par paredzamo Visuma vecumu). Telūrs-128 tiek pakļauts beta-sabrukšanai, un tā pussabrukšanas periods ir 7,7 x 1024 gados.