Izotopy.html



Izotopy – odmiany pierwiastka chemicznego różniące się liczbą neutronów w jądrze atomu (z definicji atomy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów w jądrze). Izotopy tego samego pierwiastka różnią się liczbą masową (liczba neutronów i protonów w jądrze), ale mają tę samą liczbę atomową (liczba protonów w jądrze).

Izotopy tego samego pierwiastka na ogół mają zbliżone własności fizyczne i chemiczne. Jednak im większa jest różnica mas atomowych izotopów, tym większe mogą być różnice ich własności fizycznych lub chemicznych. Izotopy danego pierwiastka mogą mieć inną gęstość, temperaturę wrzenia, topnienia i sublimacji. Różnice te występują także w związkach chemicznych tworzonych przez te izotopy.

Różnice mas atomowych izotopów powodują występowanie niewielkich różnic w reaktywności izotopów. Nie ma ona wpływu na kierunek reakcji chemicznych, w których one uczestniczą, ale wpływa na szybkość przebiegu tych reakcji. Zjawisko to nazywa się efektem izotopowym i wykorzystuje się w badaniu mechanizmów reakcji chemicznych. Te niewielkie różnice w szybkości reakcji wywołują zmiany w składzie izotopowym związków chemicznych powstających w różnych reakcjach (zjawisko to wykorzystywane jest ostatnio do rozróżniania, czy węgiel zawarty w danym związku chemicznym brał udział w reakcji fotosyntezy).

Izotopy dzielą się na:

• trwałe (nie ulegają samorzutnej przemianie na izotopy tego samego lub innych pierwiastków),
• nietrwałe, zwane izotopami promieniotwórczymi (ulegają samorzutnej przemianie na inne izotopy, zazwyczaj innego pierwiastka).

W przyrodzie z reguły dominuje jeden z izotopów danego pierwiastka, inne izotopy występują w formie domieszek. Z reguły jednak występują w wystarczająco dużej ilości, by konieczne było uwzględnianie ich obecności w obliczeniach chemicznych (stechiometrycznych). To naturalne występowanie izotopów powoduje, że masy atomowe pierwiastków, a co za tym idzie i masy cząsteczkowe, nie są liczbami całkowitymi, lecz liczbami ułamkowymi (z ułamkiem).

Izotopy nie mają oddzielnych nazw, z wyjątkiem izotopów wodoru. Oznacza się je symbolem pierwiastka chemicznego z liczbą masową u góry po lewej stronie, np. ²⁰⁸Pb.

Pierwiastki mogą mieć po kilka, a nawet kilkanaście izotopów. Przykładowo wodór ma trzy izotopy:

• Prot: ¹H – ma jeden proton i nie ma neutronów; trwały,
• Deuter: ²H (D) – ma jeden proton i jeden neutron; trwały,
• Tryt: ³H (T) – ma jeden proton i dwa neutrony; nietrwały.

edytuj Trwałe izotopy pierwiastków

^a nuklidy nietrwałe o bardzo długim okresie półtrwania

edytuj Zobacz też

• izobar
• izoton
• pierwiastek chemiczny

edytuj Linki zewnętrzne

• Zastosowanie izotopów