Izotop

izotopy

Izotopy

Przegląd izotopów.

© American Chemical Society (A Britannica Publishing Partner)Zobacz wszystkie filmy do tego artykułu

Izotop – jeden z dwóch lub więcej gatunków atomów pierwiastka chemicznego o tej samej liczbie atomowej i pozycji w układzie okresowym i prawie identycznym zachowaniu chemicznym, ale o różnych masach atomowych i właściwościach fizycznych. Każdy pierwiastek chemiczny ma jeden lub więcej izotopów.

Atom jest najpierw identyfikowany i oznaczany zgodnie z liczbą protonów w jego jądrze. Ta liczba atomowa jest zwykle oznaczana symbolem Z. Wielkie znaczenie liczby atomowej wynika z obserwacji, że wszystkie atomy o tej samej liczbie atomowej mają prawie, jeśli nie dokładnie, identyczne właściwości chemiczne. Duży zbiór atomów o tej samej liczbie atomowej stanowi próbkę danego pierwiastka. Na przykład sztabka czystego uranu składałaby się w całości z atomów o liczbie atomowej 92. Układ okresowy pierwiastków przypisuje każdej liczbie atomowej jedno miejsce, a każde z tych miejsc jest oznaczone wspólną nazwą pierwiastka, jak na przykład wapń, radon lub uran.

Nie wszystkie atomy danego pierwiastka muszą mieć taką samą liczbę neutronów w jądrach. W rzeczywistości, to właśnie zmienność liczby neutronów w jądrach atomów daje początek izotopom. Przykładem jest wodór. Ma on liczbę atomową 1. Znane są trzy jądra z jednym protonem, które zawierają odpowiednio 0, 1 i 2 neutrony. Te trzy dzielą miejsce w układzie okresowym przypisane liczbie atomowej 1 i stąd nazywane są izotopami (od greckiego isos, oznaczającego „ten sam”, i topos, oznaczającego „miejsce”) wodoru.

Wiele ważnych właściwości izotopu zależy od jego masy. Całkowita liczba neutronów i protonów (symbol A), czyli liczba masowa, jądra daje w przybliżeniu masę mierzoną w tzw. skali atomowej (amu). Różnica liczbowa między rzeczywistą zmierzoną masą izotopu a A nazywana jest nadmiarem masy lub defektem masy (symbol Δ; patrz tabela).

Zaopatrz się w subskrypcję Britannica Premium i uzyskaj dostęp do ekskluzywnych treści. Subscribe Now
Wielkości izotopów
element Z symbol A obfitość nadmiar masy
Źródła: G. Audi i A.H. Wapstra, „The 1995 Update to Atomic Mass Evaluation,” Nuclear Physics, A595:409-480 (1995); K.J.R. Rosman i P.D.P. Taylor, „Isotopic Compositions of the Elements 1997,” J. Phys. Chem. Ref. Data, 27:1275-85 (1995).
hydrogen 1 H 1 99.9885 7.289
2 0.0151 13.136
heli 2 He 3 0.000138 14.931
4 99.999863 2.425
lit 3 Li 6 7.59 14.086
7 92.41 14.908
beryllium 4 Be 9 100 11.348
boron 5 B 10 19,9 12,051
11 80.1 8.668
carbon 6 C 12 98.93 0
13 1.07 3.125
azot 7 N 14 99.632 2.863
15 0.368 0.101
tlen 8 O 16 99.757 -4.737
17 0.038 -0.809
18 0.205 -0.782
fluor 9 F 19 100 -1.487
neon 10 Ne 20 90.48 -7.042
21 0,27 -5,732
22 9,25 -8.024
sód 11 Na 23 100 -9.529
magnez 12 Mg 24 78.99 -13.933
25 10.00 -13.193
26 11.01 -16.214
aluminium 13 Al 27 100 -17.197
krzem 14 Si 28 92.2297 -21.493
29 4.6832 -21.895
30 3.0872 -24.433
fosfor 15 P 31 100 -24.441
siarka 16 S 32 94.93 -26.016
33 0,76 -26,586
34 4.29 -29.932
36 0.02 -30.664
chlor 17 Cl 35 75.78 -29.014
37 24.22 -31.762
argon 18 Ar 36 0.3365 -30.230
38 0.0632 -34.715
40 99.6003 -35.040
potas 19 K 39 93.2581 -33.807
40 0,0117 -33,535
41 6.7302 -35.559
wapń 20 Ca 40 96.941 -34.846
42 0.647 -38.547
43 0.135 -38.408
44 2.086 -41.469
46 0,004 -43,135
48 0,187 -44.215
scandium 21 Sc 45 100 -41.069
tytan 22 Ti 46 8.25 -44.125
47 7.44 -44.932
48 73.72 -48.487
49 5.41 -48.558
50 5.18 -51.426
vanadium 23 V 50 0.250 -49.218
51 99.750 -52.198
chrom 24 Cr 50 4.345 -50.254
52 83.789 -55.413
53 9.501 -55.281
54 2.365 -56.928
mangan 25 Mn 55 100 -57.706
żelazo 26 Fe 54 5.845 -56.248
56 91.754 -60.601
57 2.119 -60.176
58 0.282 -62.149
kobalt 27 Co 59 100 -62.224
nikiel 28 Ni 58 68.0769 -60.223
60 26.2231 -64.468
61 1.1399 -64.217
62 3.6345 -66.743
64 0.9256 -67.096
miedź 29 Cu 63 69.17 -65.576
65 30.83 -67.260
cynk 30 Zn 64 48.63 -66.000
66 27.90 -68.896
67 4.10 -67.877
68 18.75 -70.004
70 0.62 -69.559
gallium 31 Ga 69 60.108 -69.321
71 39.892 -70.137
german 32 Ge 70 20.84 -70.560
72 27,54 -72,586
73 7.73 -71.299
74 36.28 -73.422
76 7.61 -73.213
arsen 33 As 75 100 -73.032
selen 34 Se 74 0.89 -72.213
76 9.37 -75.252
77 7.63 -74.599
78 23.77 -77.026
80 49.61 -77.759
82 8.73 -77.593
brom 35 Br 79 50,69 -76,068
81 49,31 -77.974
krypton 36 Kr 78 0,35 -74.160
80 2,28 -77,893
82 11.58 -80.589
83 11.49 -79.982
84 57.00 -82.431
86 17,30 -83,266
rubidium 37 Rb 85 72,17 -82.168
87 27,83 -84,595
stront 38 Sr 84 0,56 -80.644
86 9,86 -84.522
87 7,00 -84,878
88 82.58 -87.920
cyrkon 39 Y 89 100 -87.702
cyrkon 40 Zr 90 51.45 -88.768
91 11.22 -87.891
92 17.15 -88.455
94 17.38 -87.266
96 2.80 -85.441
niob 41 Nb 93 100 -87.209
molibden 42 Mo 92 14.84 -86.805
94 9.25 -88.410
95 15.92 -87.708
96 16.68 -88.791
97 9,55 -87,541
98 24.13 -88.112
100 9.63 -86.184
ruten 44 Ru 96 5.54 -86.072
98 1.87 -88,224
99 12,76 -87,617
100 12,60 -89.219
101 17.06 -87.950
102 31,55 -89,098
104 18.62 -88.091
rod 45 Rh 103 100 -88.022
pallad 46 Pd 102 1.020 -87.926
104 11.14 -89.391
105 22.33 -88.414
106 27.33 -89.905
108 26,46 -89,522
110 11.72 -88.350
silver 47 Ag 107 51.8392 -88.405
109 48.1608 -88.720
kadm 48 Cd 106 1.25 -87.134
108 0.89 -89.253
110 12.49 -90.350
111 12.80 -89.254
112 24.13 -90.581
113 12.22 -89.050
114 28.73 -90.021
116 7.49 -88.720
indium 49 In 113 4.288 -89.366
115 95.712 -89.537
tin 50 Sn 112 0.973 -88.659
114 0.659 -90.558
115 0.339 -90.033
116 14.536 -91.525
117 7.676 -90.398
118 24.223 -91.653
119 8.585 -90.067
120 32.593 -91.103
122 4.629 -89.944
124 5.789 -88.236
antymonimy 51 Sb 121 57,213 -89,593
123 42,787 -89.222
tellurium 52 Te 120 0.096 -89.405
122 2.603 -90.311
123 0.908 -89.169
124 4.816 -90.523
125 7.139 -89.028
126 18.952 -90.070
128 31.687 -88.994
130 33.799 -87.353
jod 53 I 127 100 -88.987
ksenon 54 Xe 124 0.08913 -87.658
126 0.08880 -89.173
128 1.91732 -89.861
129 26.43964 -89.697
130 4.08271 -89.881
131 21.17961 -88.416
132 26.89157 -89.280
134 10.44232 -88.124
136 8.86590 -86.424
ces 55 Cs 133 100 -88.076
bar 56 Ba 130 0.1058 -87.271
132 0.1012 -88.440
134 2.417 -88.954
135 6.592 -87.856
136 7.853 -88.892
137 11.232 -87.727
138 71.699 -88.267
lanthanum 57 La 138 0.09017 -86.529
139 99,91 -87.236
cerium 58 Ce 136 0.186 -86.500
138 0.251 -87.574
140 88.449 -88.088
142 11.114 -84.543
praseodymium 59 Pr 141 100 -86.026
neodym 60 Nd 142 27.16 -85.960
143 12.18 -84.012
144 23.83 -83.758
145 8.30 -81.442
146 17.17 -80.936
148 5.74 -77.418
150 5.62 -73.694
samarium 62 Sm 144 3.0734 -81.976
147 14.9934 -79.276
148 11.2406 -79.347
149 13.8189 -77.147
150 7.3796 -77.061
152 26.7421 -74.773
154 22.7520 -72.465
europium 63 Eu 151 47.810 -74.663
153 52.190 -73.377
gadolin 64 Gd 152 0.2029 -74.717
154 2.1809 -73.716
155 14.7998 -72.080
156 20.4664 -72.545
157 15.6518 -70.834
158 24.8347 -0.700
160 21.8635 -67.952
terb 65 Tb 159 100 -69.542
dysprosium 66 Dy 156 0.056 -70.534
158 0.096 -70.417
160 2,34 -69,682
161 18,91 -68.065
162 25.51 -68.190
163 24,90 -66,390
164 28.19 -65.977
holmium 67 Ho 165 100 -64.907
herb 68 Er 162 0.137 -66.346
164 1.609 -65.953
166 33.61 -64.934
167 22.93 -63.299
168 26.79 -62.999
170 14.93 -60.118
thulium 69 Tm 169 100 -61.282
tytterbium 70 Yb 168 0,127 -61,577
170 3,04 -60.772
171 14.28 -59.315
172 21.83 -59.264
173 16.13 -57.560
174 31.83 -56.953
176 12.76 -53.497
lutet 71 Lu 175 97.416 -55.174
176 2.584 -53.391
hafn 72 Hf 174 0.1620 -55.852
176 5.604 -54.584
177 18.5953 -52.890
178 27.811 -52.445
179 13.6210 -50.473
180 35.0802 -49.790
tantal 73 Ta 180 0.0123 -48.935
181 99.9877 -48.441
wolfram 74 W 180 0.1198 -49.643
182 26.4985 -48.246
183 14.3136 -46.366
184 30.6422 -45.706
186 28.4259 -42.511
rhenium 75 Re 185 37.398 -43.821
187 62.602 -41.218
osmium 76 Os 184 0.0197 -44.254
186 1.5859 -42.999
187 1.9644 -41,220
188 13.2434 -41,138
189 16,1466 -38,988
190 26.2584 -38.708
192 40.7815 -35.882
iridium 77 Ir 191 37.272 -36.709
193 62,728 -34,536
platyna 78 Pt 190 0,013634 -37.325
192 0,782659 -36,296
194 32,96700 -34.779
195 33.831557 -32.812
196 25.24166 -32.663
198 7.16349 -29.923
złoto 79 Au 197 100 -31.157
mercury 80 Hg 196 0.15344 -31.843
198 9.968 -30.970
199 16.873 -29.563
200 23,096 -29.520
201 13,181 -27,679
202 29.863 -27,362
204 6,865 -24,707
tal 81 Tl 203 29.524 -25.775
205 70.476 -23.834
ołów 82 Pb 204 1.4245 -25.123
206 24.1447 -23.801
207 22.0827 -22.467
208 52.3481 -21.764
bizmut 83 Bi 209 100 -18.273
tor 90 Th 232 100 35.444
uran 92 U 234 0.00548 38.141
235 0.7200 40.914
238 99.2745 47.304

Specyfikacja Z, A, i symbol chemiczny (jedno- lub dwuliterowy skrót nazwy pierwiastka, powiedzmy Sy) w postaci AZSy identyfikuje izotop odpowiednio dla większości celów. Tak więc, w standardowym zapisie, 11H odnosi się do najprostszego izotopu wodoru, a 23592U do izotopu uranu szeroko stosowanego w energetyce jądrowej i produkcji broni jądrowej. (Autorzy, którzy nie chcą używać symboli, czasami zapisują nazwę pierwiastka i liczbę masową – wodór-1 i uran-235 w powyższych przykładach.)

Termin nuklid jest używany do opisania poszczególnych izotopów, szczególnie w przypadkach, gdy podkreślane są jądrowe, a nie chemiczne właściwości atomu. Leksykon izotopów zawiera jeszcze trzy inne często używane terminy: izotony – dla izotopów różnych pierwiastków o tej samej liczbie neutronów, izobary – dla izotopów różnych pierwiastków o tej samej liczbie masowej, izomery – dla izotopów identycznych pod każdym względem z wyjątkiem całkowitej zawartości energii w jądrach.

.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *