Gli atomi sono le particelle senza carica di elementi, come fosforo, ossigeno, o ferro. Il numero di protoni di un atomo determina quale elemento è. Così, tutti gli atomi con otto protoni sono atomi di ossigeno. Tutti gli atomi con sedici protoni sono zolfo. Il numero di elettroni in un atomo corrisponde al numero di protoni in un atomo. È il numero di neutroni in qualsiasi atomo che determina l'isotopo.
Varianza di neutroni
Per fornire esempi di differenziano tra atomi e loro isotopi, fateci elencare tutti gli isotopi stabili di due elementi--zolfo e carbonio:
Lo zolfo ha quattro tali isotopi, zolfo-32, zolfo-33, zolfo-34 e zolfo-36, contenente 16, 17, 18 e 20 neutroni, rispettivamente.
Isotopi stabili di carbonio includono carbonio-12 e carbonio-13, contenente sei e sette neutroni, rispettivamente.
Somiglianze
Isotopi di un elemento sono simili ma non esattamente uguali. La differenza è più evidente in isotopi di elementi leggeri a causa del peso del neutrone. Un neutrone pesa circa lo stesso di un protone. Se un atomo pesa poco, quindi la percentuale di aumento dopo l'aggiunta di uno o due neutroni è maggiore se fosse stato pesante.
La più grande differenza
L'idrogeno è il più leggero degli elementi. Una mole di idrogeno biatomico ordinario (protium) pesa circa 2 grammi. Viene illustrato le più grandi differenze tra atomi e loro isotopi dal 2 di idrogeno e idrogeno-3 sono all'incirca due volte e tre volte pesante come idrogeno ordinario, rispettivamente. Così, una talpa di molecolare deuterio (D2) pesa circa 4 grammi e una mole di trizio molecolare (T2) pesa circa 6 grammi.
Proprietà fisiche
Chimicamente, isotopi, soprattutto quelli di atomi più pesanti, possiedono incredibile somiglianza. Questo è perché il numero di elettroni e la distribuzione in gran parte determinare proprietà chimiche, che sono gli stessi in diversi isotopi dello stesso elemento. Fisicamente, atomi e loro isotopi sono simili. Punto di fusione, punto di ebollizione, densità e indice di rifrazione sono alcuni delle proprietà simili.
Esempi specifici
Uno dei più grandi esempi di differenza anche dimostrando che proprietà fisiche sono, comunque, simili, è quella dell'acqua. Il punto di ebollizione dell'acqua ordinaria, peso molecolare 16, è 100 gradi Celsius, mentre il punto di ebollizione della versione deuterio, peso molecolare 18, è 101,4 gradi Celsius.
Come altro esempio, il punto di ebollizione di ordinaria cloroformio (CHCl3) è 61,2 gradi Celsius. Il punto di ebollizione del cloroformio contenente un atomo di deuterio (CDCl3) è 60,9 gradi Celsius.