Что одинаково у изотопов
Изотопы: что это такое и какие они бывают
Изотопы – это атомы, которые имеют одинаковое количество протонов и электронов, но разное количество нейтронов. На уроках химии школьникам рассказывают, что каждый элемент имеет свой уникальный атом, состоящий из определенного количества протонов. Количество протонов определяет атомное число элемента. Каждый атом имеет такое же количество электронов, как протоны.
Также существуют изотоны и изобары. Изотопами называют ядра элементов, которые содержат разное количество протонов и одинаковое количество нейтронов. Изобары – атомы, в ядрах которых разное количество протонов и нейтронов, но их сумма одинакова.
Поскольку нейтроны не имеют электрического заряда, изменение количества нейтронов не влияет на химию элемента. Однако это меняет массу элемента. Изотопы идентифицируются по их массе, составляющей общее количество протонов и нейтронов.
Все элементы имеют ряд изотопов. Водород имеет наименьшее количество изотопов – только три. Цезий и Ксенон имеют наибольшее количество изотопов – 36. Более о количестве изотопов в каждом элементов, читайте в учебнике по химии за 8 класс А.М. Бутенко.
Как записывают изотопы
Вид атомов с определенным числом протонов и нейтронов в ядре называется нуклидом. Существуют два способа написания изотопов. Они оба используют массу атома, где масса = (количество протонов) + (количество нейтронов). Первый способ – поставить массу перед символом элемента: 4He, 14С, 235U. Другой способ – выписать элемент и записать массу после дефиса рядом с названием элемента: Гелий-4, Карбон-14, Уран-238.
Водород является единственным элементом, где изотопам даны конкретные названия. Водород, который имеет нулевые нейтроны, называется протиумом. Водород с одним нейтроном называется дейтерием, с двумя – тритием. Дейтерий может образовывать воду с кислородом. Это называется «тяжелой водой», поскольку дейтерий имеет вдвое больше нормы водорода.
Изотопы бывают стабильные и нестабильные, природные и искусственные.
Когда изотоп нестабилен, он со временем приходит в упадок и превращается в другой изотоп или элемент. Нестабильные изотопы считаются радиоактивными – это все неестественные или техногенные элементы. Многие элементы существуют лишь в такой форме.
Большинство элементов, которые встречаются в природе, состоят из стабильных изотопов. Элементом с самыми стабильными изотопами есть олово, которое имеет десять различных устойчивых изотопов.
Природные изотопы распространены в природе. Искусственные в природе не встречаются, а образуются в результате ядерных реакций.
Интересные факты об изотопах:
Тяжелые изотопы, как правило, реагируют медленнее, чем более легкие того же элемента.
Известно 254 стабильных изотопов и 80 элементов, которые имеют по крайней мере один стабильный изотоп.
Двадцать шесть элементов имеют только один стабильный изотоп. Эти элементы называются моноизотопными.
Если в вашем учебнике не было такой информации, вы можете поискать ее в других учебных пособиях в разделе Учебники по химии за 8 класс.
Строение атома. Изотопы
В 1913 г. английский физик Г. Мозли установил, что положительный заряд ядра атома (в условных единицах) равен порядковому номеру элемента в периодической системе Д. И. Менделеева.
Каждый протон имеет заряд +1, поэтому заряд ядра равен числу протонов. Атом является электронейтральной частицей, поэтому число протонов равно числу электронов. Следовательно:
Например, элемент железо Fe имеет порядковый номер 26. Следовательно, заряд ядра атома железа равен +26, т. е. ядро содержит 26 протонов, а вокруг ядра движутся 26 электронов.
Элементарные частицы имеют следующие абсолютные и относительные массы:
Данные этой таблицы показывают, что масса протона, как и масса нейтрона, приблизительно в 1840 раз больше массы электрона. Протоны и нейтроны находятся в ядре, поэтому масса атома почти равна массе ядра. Масса ядра, как и масса атома, определяется суммой числа протонов и числа нейтронов. Эта сумма называется массовым числом атома.
Атомы одного элемента, которые имеют разные массовые числа, называются изотопами.
Атомы изотопов одного элемента имеют одинаковое число протонов (Z) и отличаются друг от друга числом нейтронов (N).
Изотопы обозначаются символами соответствующих элементов, слева от которых вверху записывают массовое число изотопа, а внизу — порядковый номер (заряд ядра атома) элемента. Например:
12 6C — изотоп углерода с массовым числом 12;
18 8О — изотоп кислорода с массовым числом 18.
Иногда в символах изотопов записывают только массовые числа ( 12 С, 18 О, 27 Al и т. д.)
Элемент водород имеет три изотопа, каждый из которых имеет свое название:
В названиях изотопов других элементов указываются их массовые числа. Например: 12 6С — углерод-12; 35 17Cl — хлор-35 и т. д.
В природе различные элементы имеют разное число изотопов с разным процентным содержанием каждого из них.
Относительная атомная масса элемента Аr, которая приводится в периодической системе, — это средняя величина массовых чисел природных изотопов этого элемента с учетом процентного содержания каждого изотопа.
Например, в природе все атомы хлора представляют собой два вида изотопов: 35 Cl (процентное содержание 75,5%) и 37 Cl (24,5%). Относительная атомная масса хлора
Химические свойства всех изотопов одного элемента одинаковы. Следовательно, химические свойства элемента зависят не от атомной массы, а от заряда ядра.
Поэтому современная формулировка периодического закона читается так:
Свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома, или порядкового номера элемента.
Формулировка периодического закона Д. И. Менделеевым и современная формулировка не противоречат друг другу, потому что для большинства элементов при увеличении заряда ядра относительная атомная масса тоже увеличивается. Существуют лишь немногие исключения из этого правила. Например, элемент № 18 аргон Ar имеет большую атомную массу, чем элемент № 19 калий K.
Скачать:
Скачать бесплатно реферат на тему:«Строение атома и атомного ядра» СТРОЕНИЕ-АТОМА-И-АТОМНОГО-ЯДРА.docx (253 Загрузки)
Рефераты по другим темам можно скачать здесь
Химические элементы
Химический элемент
Надо заметить, что на экзамене часто из карточки элемента скрывают распределение электронов и конфигурацию внешнего уровня. Тем не менее, если вы успешно освоили предыдущую тему, то для вас не составит труда написать электронную конфигурацию атома зная его порядковый номер в таблице Д.И. Менделеева (номер уж точно не тронут!))
Протоны, нейтроны и электроны
Вы уже знаете, что порядковый номер элемента в периодической таблице Д.И. Менделеева равен числу протонов, а число протонов равно числу электронов.
Для того чтобы найти число нейтронов в атоме алюминия, необходимо вычесть из атомной массы число протонов:
Получается, что в атоме алюминия 14 нейтронов. Посчитайте число нейтронов, электронов и протонов самостоятельно для атомов бериллия, кислорода, меди. Решение вы найдете ниже.
Если вы поняли суть и научились считать протоны, нейтроны и электроны, самое время приступать к следующей теме.
Изотопы
Лучше всего объяснить, что такое изотопы наглядным примером. Широко известны три изотопа водорода: протий, дейтерий и тритий.
Рассмотрим пример с изотопами лития. Самостоятельно посчитайте количество нейтронов у каждого изотопа. Найдите тот, который включен в таблицу Д.И. Менделеева.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Изотопы
Изото́п (от др.-греч. ισος — «равный», «одинаковый», и τόπος — «место») — разновидность атома (и ядра) какого-либо химического элемента, отличающаяся от других изотопов только количеством нейтронов в ядре. Название связано с тем, что все изотопы одного атома помещаются в одно и то же место (в одну клетку) таблицы Менделеева. Химические свойства атома зависят от строения электронной оболочки, которая, в свою очередь, определяется в основном зарядом ядра Z (то есть количеством протонов в нём), и почти не зависят от его массового числа A (то есть суммарного числа протонов Z и нейтронов N ). Все изотопы одного элемента имеют одинаковый заряд ядра, отличаясь лишь числом нейтронов. Обычно изотоп обозначается символом химического элемента, к которому он относится, с добавлением верхнего левого индекса, означающего массовое число (например, 12 C, 222 Rn). Можно также написать название элемента с добавлением через дефис массового числа (например, углерод-12, радон-222). Некоторые изотопы имеют традиционные собственные названия (например, дейтерий, актинон).
Пример изотопов: 16 8 O, 17 8 O, 18 8 O — три стабильных изотопа кислорода.
Содержание
Терминология
Основная позиция ИЮПАК состоит в том, что правильным термином в единственном числе для обозначения атомов (или ядер) одного химического элемента с одинаковой атомной массой является нуклид, а термин изотопы допускается применять для обозначения совокупности нуклидов одного элемента. Термин изотопы был предложен и применялся изначально во множественном числе, поскольку для сравнения необходимо минимум две разновидности атомов. В дальнейшем в практику широко вошло также употребление термина в единственном числе — изотоп. Кроме того, термин во множественном числе часто применяется для обозначения любой совокупности нуклидов, а не только одного элемента, что также некорректно. В настоящее время позиции международных научных организаций не приведены к единообразию и термин изотоп продолжает широко применяться, в том числе и в официальных материалах различных подразделений ИЮПАК и ИЮПАП. Это один из примеров того, как смысл термина, изначально в него заложенный, перестаёт соответствовать понятию, для обозначения которого этот термин используется (другой хрестоматийный пример — атом, который, в противоречии с названием, не является неделимым).
История открытия изотопов
Первое доказательство того, что вещества, имеющие одинаковое химическое поведение, могут иметь различные физические свойства, было получено при исследовании радиоактивных превращений атомов тяжёлых элементов. В 1906—1907 годах выяснилось, что продукт радиоактивного распада урана — ионий и продукт радиоактивного распада тория — радиоторий имеют те же химические свойства, что и торий, но отличаются от него атомной массой и характеристиками радиоактивного распада. Было обнаружено позднее, что у всех трёх продуктов одинаковы оптические и рентгеновские спектры. Такие вещества, идентичные по химическим свойствам, но различные по массе атомов и некоторым физическим свойствам, по предложению английского учёного Содди стали называть изотопами.
Изотопы в природе
Считается, что изотопный состав элементов на Земле одинаков во всех материалах. Некоторые физические процессы в природе приводят к нарушению изотопного состава элементов (природное фракционирование изотопов, характерное для лёгких элементов, а также изотопные сдвиги при распаде природных долгоживущих изотопов). Постепенное накопление в минералах ядер — продуктов распада некоторых долгоживущих нуклидов используется в ядерной геохронологии.
Применение изотопов человеком
Изотопы 60 Co и 137 Cs используются в стерилизации Υ-лучами (лучевая стерилизация) как один из методов физической стерилизации инструментов, перевязочного материала и прочего. Доза проникающей радиации должна быть весьма значительной — до 20-25 мкГр, что требует особых мер безопасности. В связи с этим лучевая стерилизация проводится в специальных помещениях и является заводским методом стерилизации (непосредственно в стационарах она не производится). [1]
ИЗОТОПЫ
Смотреть что такое ИЗОТОПЫ в других словарях:
ИЗОТОПЫ
(от Изо. и греч. tópos — место) разновидности одного химического элемента, занимающие одно место в периодической системе элементов Менделеева. смотреть
ИЗОТОПЫ
изотопы мн. Разновидности одного и того же химического элемента, отличающиеся атомной массой.
ИЗОТОПЫ
разновидности данного хим. элемента, различающиеся по массе ядер. Обладая одинаковыми зарядами ядер Z, но различаясь числом нейтронов, И. имеют. смотреть
ИЗОТОПЫ
изото́пы (от греч. ísos одинаковый и tópos место), разновидности одного химического элемента, занимающие одно и то же место в периодической системе. смотреть
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
изото́пы (изо. гр. topos место) атомы одного и того же хим. элемента, ядра которых содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов; им. смотреть
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
— атомы хим. элемента, обладающие разными массовыми числами, но имеющие одинаковый заряд атомных ядер и поэтому занимающие одно место в периодической системе Менделеева. Атомы разных изотопов одного и того же хим. элемента отличаются по числу нейтронов, входящих в состав ядра, и ядерным свойствам, но вследствие одинакового строения электронных оболочек имеют практически тождественные хим. свойства. Большинство хим. элементов состоит из смеси И. с разл. ат. в. В настоящее время известно 264 стабильных И., около 50 естественных радиоактивных И. и более 1000 искусственных радиоактивных И. См. Разделение изотопов в природе, Ряд радиоактивный.
ИЗОТОПЫ
[isotopes] (от греческого isos и topos-место) — разновидности одного химического элемента, занимающие одно место в Периодической системе элементов и идентичные по химическим свойствам, но разные по массе атомов и некоторым физическим свойствам. Такие вещества по предложению английского ученого Ф. Содди, стали называются изотопами. Известно 276 стабильных изотопов, принадлежащих 81 природному элементу, и около 1500 радиоактивных изотопов 105 природных и синтезированных элементов.
Возможность примешивать к природным химическим элементам их радиоактивные изотопы позволяет следить за химическими и физическими процессами, в которых участвует данный элемент, с помощью детекторов радиактивных излучений. Этот метод получил широкое применение в металлургии и материаловедении, например, для изучения процессов диффузии элементов в металлах и сплавах и др.
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
изотопы атомы одного и того же хим. элемента, ядра которых содержат одинаковое число протонов, но различное число нейтронов; имеют разные атомные масс. смотреть
ИЗОТОПЫ
1) Орфографическая запись слова: изотопы2) Ударение в слове: изот`опы3) Деление слова на слоги (перенос слова): изотопы4) Фонетическая транскрипция сло. смотреть
ИЗОТОПЫ
Различные формы одного и того же химического элемента, имеющие в ядре одинаковое число протонов, но разное — нейтронов. Некоторые из изотопов химических элементов являются радиоактивными (нестабильными). Отдельные атомы таких нестабильных изотопов распадаются (самопроизвольно превращаются в более устойчивые дочерние формы). Этот процесс протекает с постоянной скоростью. Измеряя количество дочерних изотопов, присутствующих в породе, ученые определяют возраст этой породы. смотреть
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
разновидности химического элемента, в ядре атомов которых одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. Различают И. устойчивые и радиоактивные. смотреть
ИЗОТОПЫ
(от изо. и греч. место), разновидности атомов одного и того же хим. элемента, атомные ядра к-рых содержат одинаковое число протонов и разл. число ней. смотреть
ИЗОТОПЫ
Ударение в слове: изот`опыУдарение падает на букву: оБезударные гласные в слове: изот`опы
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
гр. равный, одинаковый + место) — разновидности одного и того же элемента, отличающиеся массой ядер при одинаковом атомном номере (заряде ядра).
ИЗОТОПЫ
мн. (ед. изотоп м.) изотоптор (иреттик номери бирдей, бирок атомдук массасы ар түрдүү салмакта болгон атомдор).
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ
ИЗОТОПЫ мн. Разновидности одного и того же химического элемента, отличающиеся атомной массой.
ИЗОТОПЫ
Мн. (ед. изотоп м) xüs. izotoplar (eyni kimyəvi element atomlarının müxtəlif növləri).