Головна » Хімія

Ізотопи

Більшість елементів, що містяться в природі, складаються з декількох видів атомів, що відрізняються значеннями відносної атомної маси.

Приклад. Хлор в природі зустрічається як суміш двох видів атомів, один з яких містить 18, а інший 20 нейтронів в ядрі.

Кожен вид атому незалежно від приналежності до конкретного елементу однозначно описується числом нуклідів (сумою протонів і нейтронів). Тому число видів атомів перевищує число елементів.

Кожен вид атомів (вид ядер) називається нуклідом.

Нуклід - це вид атомів і ядер, що відповідає певним числам протонів і нейтронів.

Ізотопні нукліди (ізотопи) - це нукліди, що належать одному хімічному елементу і мають однакове число протонів, але різняться за кількістю нейтронів.

Ізотопи елемента - це нукліди, що володіють рівним зарядом ядра (однаковим числом протонів).

Приклад. Ядра двох природних ізотопів хлору містять по 17 протонів, і по 18 і 20 нейтронів, тобто 35 і 37 нуклонів відповідно.

Внаслідок того, що саме числом протонів в ядрі визначається число електронів в оболонці атома і хімічні властивості елемента, випливає, що атоми всіх ізотопів одного і того ж елемента мають однакову електронну будову, а самі ізотопи - близькі хімічні властивості, із- за чого їх не вдається розділити хімічними методами.

У літературі ще зустрічається змішування понять нуклід і ізотоп, хоча в 1950 р. було прийнято міжнародну угоду, за якою до ізотопів слід відносити різні види атомів (точніше, ядер) тільки одного елемента (Z = const ), а різні не тільки за кількістю нейтронів, але і також по числу протонів і електронів ядра і атоми слід називати нуклідами. Наприклад, атом вуглецю з 12 нуклонами в ядрі, атом кобальту з 59 нуклонами і атом урану з 235 нуклонами - це нукліди, тобто конкретні види атомів різних елементів, а три різних атома вуглецю з 12, 13 і 14 нуклонами в їх ядрах - це ізотопи (ізотопні нукліди) елемента вуглець. Таким чином, нуклід - це ширше поняття, ніж ізотоп, так як кожен ізотоп є нуклід, але тільки нукліди одного елемента є ізотопами.

У природі зустрічаються елементи, що мають тільки один ізотоп. Такі елементи називаються ізотопно-чистими. У Періодичній системі хімічних елементів налічується 21 ізотопно-чистий елемент.

Ізотопи можуть бути не тільки у радіоактивних речовин.

Дослідження показали, що ізотопи є у всіх хімічних елементів.

Так у кисню - 3 стабільних ізотопи, у свинцю - 10, у урану - 8 (і всі вони нестабільні ).

У природі ізотопи перемішані: наприклад, в 1 г речовини можуть бути присутніми одночасно атоми цього елемента з різною масою ядра, тобто різні ізотопи.

У ізотопів масові числа являють собою цілі числа. А в таблиці Менделєєва масове число хімічного елемента є дробовим, так як це середньоарифметичне значення масових чисел всіх ізотопів даного хімічного елемента.

Як відомо, Д. І. Менделєєв, складаючи періодичну таблицю хімічних елементів, залишав порожні місця для ще не відкритих, але, на його переконання, існуючих у природі елементів. В даний час майже всі клітини таблиці, крім першої, вже заповнені. У першу клітку своєї таблиці Менделєєв помістив атом ефіру.

Австрійсько-швейцарський фізик Вольфганг Паулі був стовідсотковим теоретиком. Його нездатність працювати з будь-яким експериментальним обладнанням увійшла у друзів в приказку. Стверджували навіть, що йому досить просто увійти в лабораторію, щоб у ній щось відразу ж переставало працювати. Це містичне явище охрестили «ефектом Паулі» (на відміну від знаменитого «принципу Паулі» у квантовій теорії). З документально зареєстрованих проявів ефекту Паулі самим разючим, безсумнівно, є наступний. Одного разу в лабораторії Джеймса Франка в Геттінгені стався справжній вибух, який зруйнував дорогу установку. Час цієї надзвичайної події був точно зафіксований. Як потім виявилося, вибух стався саме в той момент, коли поїзд, в якому Паулі слідував з Цюріха в Копенгаген, зупинився на 8 хвилин в Геттінгені.



ЗАВАНТАЖИТИ ПРЕЗЕНТАЦІЮ


Презентації на схожу тему:
Всього коментарів: 0
Имя *:
Email *:
Код *: