Është vërtetuar se çdo element kimik i gjetur në natyrë është një përzierje izotopësh (prandaj ato kanë masa atomike të pjesshme). Për të kuptuar se si ndryshojnë izotopët nga njëri-tjetri, është e nevojshme të shqyrtojmë në detaje strukturën e atomit. Një atom formon një bërthamë dhe një re elektronike. Masa e një atomi ndikohet nga elektronet që lëvizin me shpejtësi mahnitëse përmes orbitaleve në renë elektronike, neutroneve dhe protoneve që përbëjnë bërthamën.

Çfarë janë izotopet

Izotopetështë një lloj atomi i një elementi kimik. Gjithmonë ka numër të barabartë të elektroneve dhe protoneve në çdo atom. Meqenëse ato kanë ngarkesa të kundërta (elektronet janë negative, dhe protonet janë pozitive), atomi është gjithmonë neutral (kjo grimcë elementare nuk mbart ngarkesë, është zero). Kur një elektron humbet ose kapet, një atom humbet neutralitetin, duke u bërë ose një jon negativ ose pozitiv.
Neutronet nuk kanë ngarkesë, por numri i tyre në bërthamën atomike të të njëjtit element mund të ndryshojë. Kjo nuk ndikon në asnjë mënyrë në neutralitetin e atomit, por ndikon në masën dhe vetitë e tij. Për shembull, çdo izotop i një atomi hidrogjeni përmban një elektron dhe një proton. Por numri i neutroneve është i ndryshëm. Protium ka vetëm 1 neutron, deuterium ka 2 neutrone dhe tritium ka 3 neutrone. Këto tre izotope ndryshojnë dukshëm në vetitë e tyre.

Krahasimi i izotopeve

Si ndryshojnë izotopët? Ata kanë numër të ndryshëm neutronesh, masa të ndryshme dhe veti të ndryshme. Izotopet kanë struktura identike të predhave elektronike. Kjo do të thotë se ato janë mjaft të ngjashme në vetitë kimike. Prandaj, atyre u jepet një vend në tabelën periodike.
Izotope të qëndrueshme dhe radioaktive (të paqëndrueshme) janë gjetur në natyrë. Bërthamat e atomeve të izotopeve radioaktive janë të afta të shndërrohen në mënyrë spontane në bërthama të tjera. Gjatë procesit të kalbjes radioaktive, ato lëshojnë grimca të ndryshme.
Shumica e elementeve kanë mbi dy duzina izotope radioaktive. Për më tepër, izotopet radioaktive sintetizohen artificialisht për absolutisht të gjithë elementët. Në një përzierje natyrale të izotopeve, përmbajtja e tyre ndryshon pak.
Ekzistenca e izotopeve bëri të mundur të kuptojmë pse, në disa raste, elementët me masë atomike më të ulët kanë një numër atomik më të lartë se elementët me masë atomike më të lartë. Për shembull, në çiftin argon-kalium, argoni përfshin izotope të rënda, dhe kaliumi përmban izotope të lehta. Prandaj, masa e argonit është më e madhe se ajo e kaliumit.

TheDifference.ru përcaktoi se ndryshimi midis izotopeve është si më poshtë:

Ata kanë një numër të ndryshëm neutronesh.
Izotopet kanë masa atomike të ndryshme.
Vlera e masës së atomeve të joneve ndikon në energjinë dhe vetitë e tyre totale.

Përkufizimi

Neutronet nuk kanë ngarkesë, por numri i tyre në bërthamën atomike të të njëjtit element mund të ndryshojë. Kjo nuk ndikon në asnjë mënyrë në neutralitetin e atomit, por ndikon në masën dhe vetitë e tij. Për shembull, çdo izotop i një atomi hidrogjeni përmban një elektron dhe një proton. Por numri i neutroneve është i ndryshëm. Protium ka vetëm 1 neutron, deuterium ka 2 neutrone dhe tritium ka 3 neutrone. Këto tre izotope ndryshojnë dukshëm në vetitë e tyre.

Krahasimi

Ata kanë numër të ndryshëm neutronesh, masa të ndryshme dhe veti të ndryshme. Izotopet kanë struktura identike të predhave elektronike. Kjo do të thotë se ato janë mjaft të ngjashme në vetitë kimike. Prandaj, atyre u jepet një vend në tabelën periodike.

Izotope të qëndrueshme dhe radioaktive (të paqëndrueshme) janë gjetur në natyrë. Bërthamat e atomeve të izotopeve radioaktive janë të afta të shndërrohen në mënyrë spontane në bërthama të tjera. Gjatë procesit të kalbjes radioaktive, ato lëshojnë grimca të ndryshme.

Shumica e elementeve kanë mbi dy duzina izotope radioaktive. Për më tepër, izotopet radioaktive sintetizohen artificialisht për absolutisht të gjithë elementët. Në një përzierje natyrale të izotopeve, përmbajtja e tyre ndryshon pak.

Ekzistenca e izotopeve bëri të mundur të kuptojmë pse, në disa raste, elementët me masë atomike më të ulët kanë një numër atomik më të lartë se elementët me masë atomike më të lartë. Për shembull, në çiftin argon-kalium, argoni përfshin izotopë të rëndë, dhe kaliumi përmban izotope të lehta. Prandaj, masa e argonit është më e madhe se ajo e kaliumit.

Faqja e internetit e konkluzioneve

Ata kanë një numër të ndryshëm neutronesh.
Izotopet kanë masa atomike të ndryshme.
Vlera e masës së atomeve të joneve ndikon në energjinë dhe vetitë e tyre totale.

Izotopet

Atomet e të njëjtit element që kanë numra të ndryshëm në masë quhen izotopë. Atomet e izotopeve të të njëjtit element kanë të njëjtin numër protonesh (Z) dhe ndryshojnë nga njëri-tjetri në numrin e neutroneve (N).

Izotopet e elementeve të ndryshëm nuk kanë emrat e tyre, por përsërisin emrin e elementit; në këtë rast, masa atomike e një izotopi të caktuar - ndryshimi i vetëm i tij nga izotopet e tjerë të të njëjtit element - pasqyrohet duke përdorur një mbishkrim në formulën kimike të elementit: për shembull, për izotopet e uraniumit - 235 U, 238 U. përjashtim nga rregullat e nomenklaturës së izotopeve është elementi nr. 1 - hidrogjeni. Të tre izotopet e njohura aktualisht të hidrogjenit kanë jo vetëm simbolet e tyre të veçanta kimike, por edhe emrin e tyre: 1 H - protium, 2 D - deuterium, 3 T - tritium; në këtë rast, bërthama e protiumit është thjesht një proton, bërthama e deuteriumit përmban një proton dhe një neutron, bërthama e tritiumit përmban një proton dhe dy neutrone. Emrat e izotopeve të hidrogjenit janë zhvilluar historikisht në këtë mënyrë, sepse ndryshimi relativ në masat e izotopeve të hidrogjenit i shkaktuar nga shtimi i një neutroni është maksimumi midis të gjithë elementëve kimikë.

Të gjithë izotopët mund të ndahen në të qëndrueshëm (të qëndrueshëm), domethënë nuk i nënshtrohen prishjes spontane të bërthamave atomike në pjesë (prishja në këtë rast quhet radioaktiv), dhe të paqëndrueshme (të paqëndrueshme) - radioaktive, domethënë i nënshtrohen prishjes radioaktive. Shumica e elementeve të përhapur në natyrë përbëhen nga një përzierje e dy ose më shumë izotopeve të qëndrueshme: për shembull, 16 O, 12 C. Nga të gjithë elementët, kallaji ka numrin më të madh të izotopeve të qëndrueshme (10 izotope), dhe, për shembull, ekziston alumini. në natyrë në formën e vetëm një izotopi të qëndrueshëm - pjesa tjetër e izotopeve të njohura të tij janë të paqëndrueshme. Bërthamat e izotopeve të paqëndrueshme prishen në mënyrë spontane, duke lëshuar grimca b dhe grimca c (elektrone) derisa të formohet një izotop i qëndrueshëm i një elementi tjetër: për shembull, prishja e 238 U (uraniumi radioaktiv) përfundon me formimin e 206 Pb (një izotop i qëndrueshëm). të plumbit). Gjatë studimit të izotopeve, u zbulua se ato nuk ndryshojnë në vetitë kimike, të cilat, siç e dimë, përcaktohen nga ngarkesa e bërthamave të tyre dhe nuk varen nga masa e bërthamave.

Predha elektronike

Predha elektronike e një atomi është një rajon i hapësirës ku ka të ngjarë të ndodhen elektronet, i karakterizuar nga e njëjta vlerë e numrit kuantik kryesor n dhe, si pasojë, ndodhet në nivele të afërta energjetike. Çdo shtresë elektronike mund të ketë një numër të caktuar maksimal elektronesh.

Duke u nisur nga vlera e numrit kuantik kryesor n = 1, nivelet (shtresat) energjetike caktohen K, L, M dhe N. Ato ndahen në nënnivele (nënshtresa) që ndryshojnë nga njëra-tjetra në energjinë e lidhjes me bërthamën. Numri i nënniveleve është i barabartë me vlerën e numrit kuantik kryesor, por nuk i kalon katër: niveli i parë ka një nënnivel, i dyti - dy, i 3-ti - tre, i 4-ti - katër nënnivele. Nënnivelet, nga ana tjetër, përbëhen nga orbitale. Është e zakonshme që nënnivelet të shënohen me shkronja latine, s është nënniveli i parë i çdo niveli energjetik më afër bërthamës; ai përbëhet nga një orbitale s, p - nënniveli i dytë, përbëhet nga tre orbitale p; d është nënniveli i tretë, përbëhet nga pesë d-orbitale; f është nënniveli i katërt, përmban shtatë orbitale f. Kështu, për secilën vlerë të n-së ka n 2 orbitale. Çdo orbital mund të përmbajë jo më shumë se dy elektrone - parimi Pauli. Nëse ka një elektron në një orbital, atëherë ai quhet i paçiftuar nëse ka dy, atëherë këto janë elektrone të çiftëzuara. Parimi Pauli shpjegon formulën N=2n 2. Nëse niveli i parë K(n=1) përmban 1 2 = 1 orbitale, dhe secila orbitale ka 2 elektrone, atëherë numri maksimal i elektroneve do të jetë 2*1 2 =2; L (n = 2) =8; M (n = 3) =18; N (n = 4) =32.