Isotoopitahy-Suh-tohps] ovat atomia joilla on sama määrä protoneja mutta eri määrä neutronit. Toisin sanoen isotoopeilla on erilaiset atomipainot. Isotoopit ovat yksittäisiä muotoja elementti.
Avaintyypit: isotoopit
- Isotoopit ovat näytteitä elementistä, jonka atomissa on eri määrä neutroneja.
- Elementin eri isotooppien protonien lukumäärä ei muutu.
- Kaikki isotoopit eivät ole radioaktiivisia. Vakaat isotoopit joko eivät koskaan hajoa tai muuten hajoavat hyvin hitaasti. Radioaktiiviset isotoopit hajoavat.
- Kun isotooppi hajoaa, lähtöaine on kanta-isotooppi. Saatu materiaali on tytär-isotooppi.
90 luonnossa esiintyvästä elementistä on 250 isotooppiä ja niitä on yli 3 200 radioaktiivinen isotoopit, joista osa on luonnollisia ja osa synteettisiä.Kaikilla jaksotaulukon elementeillä on useita isotooppimuotoja. kemiallisia ominaisuuksia yhden elementin isotoopeilla on yleensä lähes identtisiä; poikkeuksia ovat vedyn isotoopit, koska neutronien lukumäärällä on niin merkittävä vaikutus vetyydimen kokoon.
Isotooppien fysikaaliset ominaisuudet eroavat toisistaan, koska nämä ominaisuudet riippuvat usein massasta. Tätä eroa voidaan käyttää erottamaan elementin isotoopit toisistaan käyttämällä jakotislausta ja diffuusiota.
Lukuun ottamatta vetyä, luonnollisten elementtien runsaimmissa isotoopeissa on sama määrä protoneja ja neutroneja. Rikkain vedyn isotooppi on protium, jossa on yksi protoni ja ei neutroneja.
Isotooppimerkintä
On olemassa pari yleistä tapaa osoittaa isotoopit:
- Luettelee elementin massanumeron sen nimen tai elementtisymbolin jälkeen. Esimerkiksi isotooppi, jossa on 6 protonia ja 6 neutronia, on hiili-12 tai C-12. Isotooppi, jossa on 6 protonia ja 7 neutronia, on hiili-13 tai C-16. Huomaa, että kahden isotoopin massa voi olla sama, vaikka ne ovatkin erilaisia elementtejä. Sinulla voisi olla esimerkiksi hiili-14 ja typpi-14.
- Massanumero voidaan antaa elementtisymbolin vasemmassa yläreunassa. (Massa- ja atominumero on teknisesti pinoutettava toisiinsa nähden, mutta ne eivät aina ole rivissä tietokoneella.) Esimerkiksi vedyn isotoopit voidaan kirjoittaa: 11H, 21H, 31H.
Esimerkkejä isotoopeista
Hiili 12 ja hiili 14 ovat molemmat isotooppeja hiili, toisessa 6 neutronia ja toisessa 8 neutronia (molemmissa 6 protonia). Hiili-12 on vakaa isotooppi, kun taas hiili-14 on radioaktiivinen isotooppi (radioisotooppi).
Uraani-235 ja uraani-238 esiintyvät luonnossa maankuoressa. Molemmilla on pitkät puoliintumisajat. Uraani-234 muodostuu hajoamistuotteena.
Isotooppisanan alkuperä ja historia
Brittiläinen kemisti Frederick Soddy otti vuonna 1913 käyttöön termin "isotooppi" Margaret Toddin suosittelemana. Sana tarkoittaa "samaan paikkaan" kreikkalaisista sanoista ISO-tiedostoa "yhtä suuri" (iso-) + Topos "paikka." Isotoopit miehittävät saman paikan jaksollisessa taulukossa, vaikka elementin isotoopeilla on erilaiset atomipainot.
Samantyyppisiä sanoja
Isotooppi (substantiivi), isotooppinen (adjektiivi), isotooppisesti (adverbi), isotooppi (substantiivi)
Vanhempien ja tyttäreiden isotoopit
Kun radioisotoopit läpikäyvät radioaktiivisen hajoamisen, alkuperäinen isotooppi voi olla erilainen kuin saatu isotooppi. Alkuperäistä isotooppia kutsutaan kanta-isotoopiksi, kun taas reaktion tuottamia atomeja kutsutaan tytär-isotoopeiksi. Tuloksia voi olla useampia kuin yksi tytärisotooppi.
Esimerkiksi, kun U-238 hajoaa Th-234: ksi, uraaniatomi on kanta-isotooppi, kun taas torium-atomi on tytär-isotooppi.
Huomautus vakaista radioaktiivisista isotoopeista
Vakaimmissa isotoopeissa ei käytetä radioaktiivista hajoamista, mutta harvat tekevät. Jos isotooppi läpikäy radioaktiivisen hajoamisen hyvin, hyvin hitaasti, sitä voidaan pitää stabiilina. Esimerkki on vismutti-209. Vismutti-209 on vakaa radioaktiivinen isotooppi, joka alfa-hajoaa, mutta sen puoliintumisaika on 1,9 x 1019 vuotta (joka on yli miljardi kertaa pidempi kuin maailmankaikkeuden arvioitu ikä). Telluuri-128 läpikäy beeta-hajoamisen ja puoliintumisajan arvioidaan olevan 7,7 x 1024 vuotta.