ایزوتوپ چیست؟

شیمی برای بچه ها – ایزوتوپ چیست؟

ایزوتوپ چیست؟ آموختیم که هر عنصر اتم منحصر به فرد خود را دارد که از تعداد خاصی پروتون تشکیل شده است. تعداد پروتون ها عدد اتمی عنصر را تعیین می کند. هر اتم همچنین دارای همان تعداد الکترون پروتون است. ایزوتوپ چیست؟ ایزوتوپ ها اتم هایی هستند که دارای تعداد پروتون و الکترون یکسان، اما تعداد نوترون متفاوت هستند. تغییر تعداد نوترون ها در یک اتم، عنصر را تغییر نمی دهد. اتم های عناصر با تعداد نوترون های مختلف را «ایزوتوپ» آن عنصر می نامند.

نامگذاری ایزوتوپ ها

از آنجایی که نوترون ها بار الکتریکی ندارند، تغییر تعداد نوترون ها بر شیمی عنصر تأثیر نمی گذارد. با این حال، جرم عنصر را تغییر می دهد. ایزوتوپ ها با جرم آنها که تعداد کل پروتون ها و نوترون ها است، شناسایی می شوند.

به طور کلی ایزوتوپ ها به دو صورت نوشته می شوند. هر دوی آنها از جرم اتم استفاده می کنند که در آن جرم = (تعداد پروتون ها) + (تعداد نوترون ها) است . اولین راه این است که جرم را به عنوان بالانویس قبل از نماد عنصر قرار دهیم:

• ⁴ او
• ¹⁴ C
• ^235U _

راه دیگر این است که عنصر را بنویسید و جرم را بعد از خط تیره در کنار نام عنصر بنویسید:

• هلیوم-4
• کربن 14
• اورانیوم-238

هیدروژن

هیدروژن تنها عنصری است که در آن ایزوتوپ ها نام خاصی دارند. هیدروژن معمولی که دارای نوترون صفر است، پروتیوم نامیده می شود. هیدروژن با یک نوترون دوتریوم و هیدروژن با دو نوترون تریتیوم نامیده می شود. تصویر بالای صفحه را ببینید.

یک عنصر چند ایزوتوپ می تواند داشته باشد؟

همه عناصر دارای تعدادی ایزوتوپ هستند. هیدروژن با تنها سه ایزوتوپ کمترین تعداد ایزوتوپ را دارد. عناصری که بیشترین ایزوتوپ را دارند سزیم و زنون با 36 ایزوتوپ شناخته شده هستند.

ایزوتوپ های پایدار و ناپایدار

برخی ایزوتوپ ها پایدار و برخی ناپایدار هستند. هنگامی که یک ایزوتوپ ناپایدار باشد در طول زمان تجزیه می شود و در نهایت به ایزوتوپ یا عنصر دیگری تبدیل می شود. ایزوتوپ های ناپایدار رادیواکتیو در نظر گرفته می شوند . بیشتر عناصری که در طبیعت یافت می شوند از ایزوتوپ های پایدار تشکیل شده اند. عنصری که پایدارترین ایزوتوپ را دارد قلع است که ده ایزوتوپ پایدار مختلف دارد.

حقایق جالب در مورد ایزوتوپ ها

• بسیاری از عناصر فقط به شکل ناپایدار یا رادیواکتیو وجود دارند.
• تمام عناصر غیرطبیعی یا مصنوعی، ایزوتوپ های رادیواکتیو هستند.
• ایزوتوپ‌های سنگین‌تر نسبت به ایزوتوپ‌های سبک‌تر یک عنصر، آهسته‌تر واکنش نشان می‌دهند.
• دوتریوم (ایزوتوپ هیدروژن با یک نوترون) می تواند آب را با اکسیژن تشکیل دهد. این “آب سنگین” نامیده می شود زیرا دوتریوم دو برابر هیدروژن معمولی (پروتیم) جرم دارد.
• 254 ایزوتوپ پایدار شناخته شده و 80 عنصر وجود دارد که حداقل یک ایزوتوپ پایدار دارند.
• بیست و شش عنصر فقط یک ایزوتوپ پایدار دارند. به این عناصر مونو ایزوتوپی می گویند.

مهندس حمید تدینی: نویسنده و وبلاگ نویس مشهور، متخصص در زبان برنامه نویسی و هوش مصنوعی و ساکن آلمان است. مقالات روشنگر او به پیچیدگی های این زمینه ها می پردازد و به خوانندگان درک عمیقی از مفاهیم پیچیده فناوری ارائه می دهد. کار او به دلیل وضوح و دقت مشهور است.