Isotopendefinition und Beispiele in der Chemie

Isotope [ahy-säh-tohps] sind Atome mit der gleichen Anzahl von Protonen aber unterschiedliche Anzahl von Neutronen. Mit anderen Worten, Isotope haben unterschiedliche Atomgewichte. Isotope sind verschiedene Formen einer einzelnen Element.

Wichtige Imbissbuden: Isotope

Es gibt 250 Isotope der 90 natürlich vorkommenden Elemente und es gibt über 3.200 radioaktiv Isotope, von denen einige natürlich und einige synthetisch sind.Jedes Element im Periodensystem hat mehrere Isotopenformen. Das chemische Eigenschaften der Isotope eines einzelnen Elements sind in der Regel nahezu identisch; Ausnahmen bilden die Isotope von Wasserstoff, da die Anzahl der Neutronen einen so signifikanten Einfluss auf die Größe des Wasserstoffkerns hat.

Die physikalischen Eigenschaften von Isotopen unterscheiden sich voneinander, da diese Eigenschaften häufig von der Masse abhängen. Dieser Unterschied kann verwendet werden, um Isotope eines Elements durch fraktionierte Destillation und Diffusion voneinander zu trennen.

Mit Ausnahme von Wasserstoff haben die am häufigsten vorkommenden Isotope der natürlichen Elemente die gleiche Anzahl von Protonen und Neutronen. Das am häufigsten vorkommende Wasserstoffisotop ist Protium mit einem Proton und keinen Neutronen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Isotope anzuzeigen:

• Listen Sie die Massennummer eines Elements nach seinem Namen oder Elementsymbol auf. Ein Isotop mit 6 Protonen und 6 Neutronen ist beispielsweise Kohlenstoff-12 oder C-12. Ein Isotop mit 6 Protonen und 7 Neutronen ist Kohlenstoff-13 oder C-16. Beachten Sie, dass die Massenzahl von zwei Isotopen gleich sein kann, obwohl es sich um unterschiedliche Elemente handelt. Zum Beispiel könnten Sie Kohlenstoff-14 und Stickstoff-14 haben.
• Die Massennummer kann oben links in einem Elementsymbol angegeben werden. (Technisch gesehen sollten die Massenzahl und die Ordnungszahl aufeinander gestapelt sein, aber sie richten sich nicht immer auf einem Computer aus.) Zum Beispiel können die Isotope von Wasserstoff geschrieben werden: ¹₁H, ²₁H, ³₁H. H.

Kohlenstoff 12 und Kohlenstoff 14 sind beide Isotope von Kohlenstoffeine mit 6 Neutronen und eine mit 8 Neutronen (beide mit 6 Protonen). Kohlenstoff-12 ist ein stabiles Isotop, während Kohlenstoff-14 ein radioaktives Isotop (Radioisotop) ist.

Uran-235 und Uran-238 kommen auf natürliche Weise in der Erdkruste vor. Beide haben lange Halbwertszeiten. Uran-234 bildet sich als Zerfallsprodukt.

Der Begriff "Isotop" wurde 1913 vom britischen Chemiker Frederick Soddy eingeführt, wie von Margaret Todd empfohlen. Das Wort bedeutet "den gleichen Platz haben" aus den griechischen Wörtern Isos "gleich" (iso-) + Topos "Platz." Isotope nehmen im Periodensystem denselben Platz ein, obwohl die Isotope eines Elements unterschiedliche Atomgewichte haben.

Isotop (Substantiv), Isotop (Adjektiv), Isotop (Adverb), Isotopie (Substantiv)

Wenn Radioisotope radioaktiv zerfallen, kann sich das ursprüngliche Isotop von dem resultierenden Isotop unterscheiden. Das anfängliche Isotop wird als Elternisotop bezeichnet, während die durch die Reaktion erzeugten Atome als Tochterisotope bezeichnet werden. Es kann mehr als eine Art von Tochterisotop auftreten.

Wenn beispielsweise U-238 in Th-234 zerfällt, ist das Uranatom das Elternisotop, während das Thoriumatom das Tochterisotop ist.

Die meisten stabilen Isotope zerfallen nicht radioaktiv, einige jedoch schon. Wenn ein Isotop sehr, sehr langsam radioaktiv zerfällt, kann es als stabil bezeichnet werden. Ein Beispiel ist Wismut-209. Wismut-209 ist ein stabiles radioaktives Isotop, das einen Alpha-Zerfall erfährt, aber eine Halbwertszeit von 1,9 x 10 hat¹⁹ Jahre (was mehr als eine Milliarde Mal länger ist als das geschätzte Alter des Universums). Tellur-128 unterliegt einem Beta-Zerfall mit einer geschätzten Halbwertszeit von 7,7 x 10²⁴ Jahre.