Wissenschaft

Isotopendefinition und Beispiele in der Chemie

Isotope [ ahy -s uh- tohps] sind Atome mit der gleichen Anzahl von Protonen, aber einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen. Mit anderen Worten, Isotope haben unterschiedliche Atomgewichte. Isotope sind verschiedene Formen eines einzelnen Elements .

Wichtige Imbissbuden: Isotope

  • Isotope sind Proben eines Elements mit einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen in ihren Atomen.
  • Die Anzahl der Protonen für verschiedene Isotope eines Elements ändert sich nicht.
  • Nicht alle Isotope sind radioaktiv. Stabile Isotope zerfallen entweder nie oder nur sehr langsam. Radioaktive Isotope zerfallen.
  • Wenn ein Isotop zerfällt, ist das Ausgangsmaterial das Elternisotop. Das resultierende Material ist das Tochterisotop.

Es gibt 250 Isotope der 90 natürlich vorkommenden Elemente und es gibt über 3.200 radioaktive Isotope, von denen einige natürlich und einige synthetisch sind. 1 Jedes Element im Periodensystem hat mehrere Isotopenformen. Die chemischen Eigenschaften von Isotopen eines einzelnen Elements sind in der Regel nahezu identisch. Ausnahmen bilden die Isotope von Wasserstoff, da die Anzahl der Neutronen einen so signifikanten Einfluss auf die Größe des Wasserstoffkerns hat.

Die physikalischen Eigenschaften von Isotopen unterscheiden sich voneinander, da diese Eigenschaften häufig von der Masse abhängen. Dieser Unterschied kann verwendet werden, um Isotope eines Elements durch fraktionierte Destillation und Diffusion voneinander zu trennen.

Mit Ausnahme von Wasserstoff haben die am häufigsten vorkommenden Isotope der natürlichen Elemente die gleiche Anzahl von Protonen und Neutronen. Das am häufigsten vorkommende Wasserstoffisotop ist Protium mit einem Proton und keinen Neutronen.

 

Isotopennotation

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Isotope anzuzeigen:

  • Listen Sie die Massennummer eines Elements nach seinem Namen oder Elementsymbol auf. Beispielsweise ist ein Isotop mit 6 Protonen und 6 Neutronen Kohlenstoff-12 oder C-12. Ein Isotop mit 6 Protonen und 7 Neutronen ist Kohlenstoff-13 oder C-16. Beachten Sie, dass die Massenzahl von zwei Isotopen gleich sein kann, obwohl es sich um unterschiedliche Elemente handelt. Zum Beispiel könnten Sie Kohlenstoff-14 und Stickstoff-14 haben.
  • Die Massennummer kann oben links in einem Elementsymbol angegeben werden. (Technisch gesehen sollten die Massenzahl und die Ordnungszahl aufeinander gestapelt sein, aber sie richten sich nicht immer auf einem Computer aus.) Beispielsweise können die Isotope von Wasserstoff geschrieben werden: 1 1 H,  2 1 H,  3 1 H.

 

Isotopenbeispiele

Kohlenstoff 12 und Kohlenstoff 14 sind beide Isotope von Kohlenstoff. eines mit 6 Neutronen und eines mit 8 Neutronen (beide mit 6 Protonen). Kohlenstoff-12 ist ein stabiles Isotop, während Kohlenstoff-14 ein radioaktives Isotop (Radioisotop) ist.

Uran-235 und Uran-238 kommen auf natürliche Weise in der Erdkruste vor. Beide haben lange Halbwertszeiten. Uran-234 bildet sich als Zerfallsprodukt.

 

Ursprung und Geschichte des Isotopenwortes

Der Begriff „Isotop“ wurde 1913 vom britischen Chemiker Frederick Soddy eingeführt, wie von Margaret Todd empfohlen. Das Wort bedeutet „den gleichen Ort haben“ aus den griechischen Wörtern isos „gleich“ (iso-) + topos „Ort“. Isotope nehmen im Periodensystem denselben Platz ein, obwohl die Isotope eines Elements unterschiedliche Atomgewichte haben.

Verwandte Wörter

Isotop (Substantiv), Isotop (Adjektiv), Isotop (Adverb), Isotopie (Substantiv)

 

Eltern- und Tochterisotope

Wenn Radioisotope radioaktiv zerfallen, kann sich das ursprüngliche Isotop von dem resultierenden Isotop unterscheiden. Das anfängliche Isotop wird als Elternisotop bezeichnet, während die durch die Reaktion erzeugten Atome als Tochterisotope bezeichnet werden. Es kann sich mehr als eine Art von Tochterisotop ergeben.

Wenn beispielsweise U-238 in Th-234 zerfällt, ist das Uranatom das Elternisotop, während das Thoriumatom das Tochterisotop ist.

 

Ein Hinweis zu stabilen radioaktiven Isotopen

Die meisten stabilen Isotope zerfallen nicht radioaktiv, einige jedoch schon. Wenn ein Isotop sehr, sehr langsam radioaktiv zerfällt, kann es als stabil bezeichnet werden. Ein Beispiel ist Wismut-209. Wismut-209 ist ein stabiles radioaktives Isotop, das einem Alpha-Zerfall unterliegt, aber eine Halbwertszeit von 1,9 x 10 19 Jahren aufweist (was mehr als eine Milliarde Mal länger ist als das geschätzte Alter des Universums). Tellur-128 unterliegt einem Beta-Zerfall mit einer geschätzten Halbwertszeit von 7,7 x 10 24 Jahren.

Similar Posts

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.