Ero isotoopin ja ionin välillä

Isotooppi vs. ion

Atomit ovat kaikkien olemassa olevien aineiden pieniä rakennuspalikoita. Eri atomien välillä on eroja. Samojen elementtien sisällä on myös muunnelmia. Isotoopit ovat esimerkkejä eroista yhden elementin sisällä. Lisäksi atomit ovat tuskin stabiileja luonnollisissa olosuhteissa. Ne muodostavat erilaisia ​​yhdistelmiä keskenään tai muiden elementtien kanssa olemassaoloa varten. Näitä yhdistelmiä muodostettaessa ne voivat tuottaa ioneja.

isotoopit

Saman elementin atomit voivat olla erilaisia. Näitä saman elementin erilaisia ​​atomeja kutsutaan isotoopeiksi. Ne eroavat toisistaan ​​siinä, että niillä on erilainen määrä neutroneja. Koska neutronien lukumäärä on erilainen, myös niiden massa lukumäärä eroaa. Saman elementin isotoopeilla on kuitenkin sama määrä protoneja ja neutroneja. Eri isotooppeja on läsnä vaihtelevina määrinä, ja tämä annetaan prosenttiarvona, jota kutsutaan suhteelliseksi runsaudeksi. Esimerkiksi vedyllä on kolme isotooppia, kuten protum, deuterium ja tritium. Heidän neutronien lukumäärä ja suhteelliset määrät ovat seuraavat.

¹H - ei neutroneja, suhteellinen runsaus on 99,985%

²H- yksi neutroni, suhteellinen runsaus on 0,015%

³H- kaksi neutronia, suhteellinen runsaus on 0%

Ydinosaan mahtuvien neutronien lukumäärä vaihtelee elementtien välillä. Näistä isotoopeista vain jotkut ovat stabiileja. Esimerkiksi hapella on kolme stabiilia isotooppia ja tinalla on kymmenen stabiili isotooppi. Suurimmassa osassa yksinkertaisia ​​elementtejä on sama neutroniluku kuin protoniluvulla. Mutta raskaissa elementeissä on enemmän neutroneja kuin protoneja. Neutronien lukumäärä on tärkeä ytimen vakauden tasapainottamiseksi. Kun ytimet ovat liian raskaita, niistä tulee epävakaita ja siksi nuo isotoopit muuttuvat radioaktiivisiksi. Esimerkiksi, ²³⁸ U emittoi säteilyä ja hajoaa paljon pienempiin ytimiin. Isotoopeilla voi olla erilaisia ​​ominaisuuksia niiden erilaisten massojen vuoksi. Niillä voi olla esimerkiksi erilaisia ​​pyöriä, joten niiden NMR-spektrit eroavat toisistaan. Niiden elektronimäärä on kuitenkin samanlainen, mikä johtaa samanlaiseen kemialliseen käyttäytymiseen.

Massaspektrometriä voidaan käyttää tiedon saamiseksi isotoopeista. Se antaa elementillä olevien isotooppien lukumäärän, niiden suhteellisen määrän ja massat.

Ioni

Suurin osa atomista (paitsi nobelkaasut) ei ole luonteeltaan stabiileja, koska niissä ei ole täysin täytettyjä valenssikuoria. Siksi useimmat atomit yrittävät täydentää valenssikuorta saamalla nobel-kaasukonfiguraation. Atomit tekevät tämän kolmella tavalla.

1. Hankkimalla elektroneja
2. Lahjoittamalla elektroneja
3. Kohtaamalla elektroneja

Ioneja tuotetaan kahden ensimmäisen menetelmän takia (elektronien saaminen ja luovuttaminen). Yleensä s-ja d-lohkossa olevat elektropositiiviset atomit pyrkivät muodostamaan ioneja luovuttamalla elektroneja. Tällä tavoin ne tuottavat kationeja. Useimmat p-lohkossa olevat ektronegatiiviset atomit haluavat saada elektronia ja muodostaa negatiivisia ioneja. Yleensä negatiiviset ionit ovat suurempia verrattuna atomiin ja positiiviset ionit ovat pienempiä. Ioneilla voi olla yksi tai useampi lataus. Esimerkiksi ryhmän I elementit tekevät +1-kationit ja ryhmän II -elementit tekevät +2-kationit. Mutta d-lohkossa on elementtejä, jotka voivat tehdä + 3, + 4, +5 ioneja jne. Koska elektronien lukumäärä muuttuu, kun ioni muodostuu, protonien lukumäärä ei ole yhtä suuri kuin elektronien lukumäärä. ionissa. Muita kuin edellä kuvattuja polyatomisia ioneja, siellä voi olla myös polyatomisia ja molekyyli-ioneja. Kun alkuaineionit menetetään molekyyleistä, muodostuu polyatomisia ioneja (esim. ClO₃^-, NH₄⁺).