Izotopu un jonu atšķirība

Izotops pret jonu

Atomi ir visu esošo vielu mazie celtniecības bloki. Starp dažādiem atomiem variācijas. Arī tajos pašos elementos ir variācijas. Izotopi ir atšķirību piemēri vienā elementā. Turklāt atomi dabiskos apstākļos gandrīz nav stabili. Lai pastāvētu, tie veido dažādas kombinācijas starp tiem vai ar citiem elementiem. Veidojot šīs kombinācijas, tie var radīt jonus.

Izotopi

Viena un tā paša elementa atomi var būt dažādi. Šos atšķirīgos viena un tā paša elementa atomus sauc par izotopiem. Viņi atšķiras viens no otra ar atšķirīgu neitronu skaitu. Tā kā neitronu skaits ir atšķirīgs, atšķiras arī to masu skaits. Tomēr viena un tā paša elementa izotopiem ir vienāds protonu un neitronu skaits. Dažādi izotopi atrodas dažādos daudzumos, un to norāda procentos, ko sauc par relatīvo pārpilnību. Piemēram, ūdeņradim ir trīs izotopi, piemēram, protium, deitērijs un tritijs. Viņu neitronu skaits un relatīvais pārpilnība ir šādi.

¹H - neitronu nav, relatīvais pārpilnība ir 99,985%

²H- viens neitrons, relatīvā pārpilnība ir 0,015%

³H- divi neitroni, relatīvais pārpilnība ir 0%

Kodolā esošo neitronu skaits dažādos elementos ir atšķirīgs. Starp šiem izotopiem tikai daži ir stabili. Piemēram, skābeklim ir trīs stabili izotopi, un alvai ir desmit stabili izotopi. Lielākoties vienkāršajiem elementiem ir tāds pats neitronu skaits kā protonu skaitam. Bet smagajos elementos ir vairāk neitronu nekā protonu. Neitronu skaits ir svarīgs, lai līdzsvarotu kodolu stabilitāti. Kad kodoli ir pārāk smagi, tie kļūst nestabili, un tāpēc šie izotopi kļūst radioaktīvi. Piemēram, ^{238. lpp} U izstaro starojumu un sadalās daudz mazākos kodolos. Izotopiem var būt atšķirīgas īpašības to atšķirīgās masas dēļ. Piemēram, tiem var būt dažādi griezieni, tādējādi to NMR spektri atšķiras. Tomēr to elektronu skaits ir līdzīgs, kas izraisa līdzīgu ķīmisko izturēšanos.

Lai iegūtu informāciju par izotopiem, var izmantot masas spektrometru. Tas norāda elementu izotopu skaitu, to relatīvo daudzumu un masu.

Jonu

Lielākajai daļai atomu (izņemot nobela gāzes) nav stabils raksturs, jo tiem nav pilnībā piepildīti valences apvalki. Tāpēc vairums atomu mēģina pabeigt valences apvalku, iegūstot nobela gāzes konfigurāciju. Atomi to dara trīs veidos.

1. Iegūstot elektronus
2. Ziedojot elektronus
3. Izdarot elektronus

Joni tiek ražoti pirmo divu metožu dēļ (elektronu iegūšana un ziedošana). Parasti elektropozitīvie atomi, kas atrodas s blokā un d blokā, mēdz veidot jonus, ziedojot elektronus. Tādējādi viņi ražo katjonus. Lielākajai daļai ekoponegatīvo atomu, kas atrodas p blokā, patīk iegūt elektronus un veidot negatīvos jonus. Parasti negatīvie joni ir lielāki, salīdzinot ar atomu, un pozitīvie joni ir mazāki. Joniem var būt viena maksa vai vairākas maksas. Piemēram, I grupas elementi veido +1 katjonus, bet II grupas elementi veido +2 katjonus. Bet d blokā ir elementi, kas var radīt + 3, + 4, +5 jonus utt. Tā kā, veidojot jonu, mainās elektronu skaits, protonu skaits nav vienāds ar elektronu skaitu. jonā. Izņemot iepriekš aprakstītos poliatomiskos jonus, var būt arī poliatomālie un molekulārie joni. Kad no molekulām tiek zaudēti elementārie joni, veidojas poliaatomiskie joni (piemēram: ClO₃^-, NH₄⁺).