Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Atommassantal
- Kemi
- Genomsnittlig isotopmassa
- Isotopstabilitet och förekomst
Elementen är differentierade beroende på antalet protoner i deras kärna. Väte har till exempel en proton i sin kärna, medan guld har 79. Protoner har en positiv laddning och väger en atommasseenhet. Kärnor innehåller vanligtvis neutroner, som väger ungefär samma som protoner men har ingen laddning.
TL; DR (för lång; läste inte)
Två atomer som innehåller samma antal protoner men olika antal neutroner är isotoper av samma element. Deras massor är olika, men de reagerar på samma sätt kemiskt.
Atommassantal
Isotoper är vanligtvis inte speciella namn, med undantag för deuterium och tritium, som är väteisotoper. Istället är isotoper helt enkelt märkta enligt deras atommassantal. Detta tal hänvisar till massan för elementens kärna. Eftersom protoner och neutroner har ungefär samma vikt är atommassan helt enkelt summan av protonerna och neutronerna i kärnan. Allt kol har sex protoner, men olika isotoper har olika antal neutroner. Kol-12 är det vanligaste med sex neutroner, men kol-13 och kol-14 - med sju respektive åtta neutroner - förekommer också naturligt.
Kemi
Positiva och negativa avgifter lockar. För att en atom eller molekyl ska vara stabil måste den ha en nettoladdning på noll, vilket innebär att de positiva och negativa laddningarna avbryter varandra. Antalet positivt laddade protoner i kärnan bestämmer antalet negativt laddade elektroner som kretsar kring kärnan. Kemiska reaktioner drivs av interaktionen mellan de positiva och negativa laddningarna - protonerna och elektronerna - från olika atomer. Eftersom neutroner inte är positiva eller negativa, påverkar de inte kemiska reaktioner. Med andra ord, olika isotoper fungerar inte annorlunda under kemiska reaktioner eller vid bildning av föreningar. De kännetecknas endast efter vikt.
Genomsnittlig isotopmassa
Den periodiska tabellen visar atommassorna för varje element. Vanligtvis är detta nummer en decimal snarare än ett heltal. Detta beror inte på att en individuell väteatom väger 1,0079 atommasseenheter - neutroner och protoner väger vardera en atommasseenhet, så varje given atom har ett heltalvärde för massan. Det antal som anges i den periodiska tabellen är ett viktat genomsnitt av de naturligt förekommande isotoperna för ett element. Nästan allt väte har bara en proton och inga neutroner, men en liten andel väte har en eller två neutroner och kallas deuterium eller tritium. Dessa tyngre isotoper snedar medelvikten något högre.
Isotopstabilitet och förekomst
Vissa kombinationer av protoner och neutroner är mer eller mindre stabila än andra. I allmänhet bestäms frekvensen för en isotop i naturen av dess stabilitet. De mest stabila isotoperna är också de vanligaste. Vissa isotoper är instabila så att de är radioaktiva, vilket innebär att de sönderfaller över tiden till något annat element eller isotop och frigör strålning som en biprodukt. Kol-14 och tritium, till exempel, är båda radioaktiva. Vissa extremt radioaktiva isotoper existerar inte i naturen eftersom de sönderfaller för snabbt, men andra, till exempel kol-14, förfaller långsamt och förekommer naturligt.