ኢሶቶፖች የተለያየ ቁጥር ያላቸው ነገሮች አሏቸው። በኬሚስትሪ ውስጥ isotopes ምንድን ናቸው? ፍቺ, መዋቅር

በተፈጥሮ ውስጥ የሚገኘው እያንዳንዱ የኬሚካል ንጥረ ነገር የኢሶቶፕስ ድብልቅ እንደሆነ ተረጋግጧል (ስለዚህ ክፍልፋይ አቶሚክ ስብስቦች አሏቸው)። አይዞቶፖች እርስ በርስ እንዴት እንደሚለያዩ ለመረዳት የአቶምን መዋቅር በዝርዝር መመርመር አስፈላጊ ነው. አቶም አስኳል እና ኤሌክትሮን ደመና ይፈጥራል። የአቶም ብዛት በኤሌክትሮኖች በሚያስደንቅ ፍጥነት በኤሌክትሮን ደመና ውስጥ ባሉ ምህዋሮች፣ ኒውትሮን እና ኒውክሊየስ በሚፈጥሩት ፕሮቶኖች በሚንቀሳቀሱ ኤሌክትሮኖች ተጽዕኖ ይደረግበታል።

isotopes ምንድን ናቸው

ኢሶቶፕስየኬሚካል ንጥረ ነገር አቶም ዓይነት ነው። በማንኛውም አቶም ውስጥ ሁል ጊዜ እኩል የሆኑ ኤሌክትሮኖች እና ፕሮቶኖች አሉ። ተቃራኒ ክፍያዎች ስላላቸው (ኤሌክትሮኖች አሉታዊ ናቸው፣ እና ፕሮቶኖች አወንታዊ ናቸው) አቶም ሁል ጊዜ ገለልተኛ ናቸው (ይህ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣት ክፍያ አይሸከምም ፣ ዜሮ ነው)። ኤሌክትሮን ሲጠፋ ወይም ሲይዝ አቶም ገለልተኝነቱን ያጣል፣ ወይ አሉታዊ ወይም አወንታዊ ion ይሆናል።
ኒውትሮኖች ምንም ክፍያ የላቸውም, ነገር ግን በአቶሚክ ኒውክሊየስ ውስጥ ያለው ቁጥራቸው ተመሳሳይ ንጥረ ነገር ሊለያይ ይችላል. ይህ በምንም መልኩ የአቶምን ገለልተኛነት አይጎዳውም, ነገር ግን በጅምላ እና በንብረቶቹ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል. ለምሳሌ ማንኛውም የሃይድሮጂን አቶም አይሶቶፕ አንድ ኤሌክትሮን እና አንድ ፕሮቶን ይይዛል። የኒውትሮን ብዛት ግን የተለየ ነው። ፕሮቲየም 1 ኒውትሮን ብቻ፣ ዲዩተሪየም 2 ኒውትሮን አለው፣ እና ትሪቲየም 3 ኒውትሮን አለው። እነዚህ ሦስቱ አይዞቶፖች በንብረታቸው እርስ በርሳቸው በእጅጉ ይለያያሉ።

የ isotopes ንጽጽር

isotopes እንዴት ይለያሉ? የተለያዩ የኒውትሮን ቁጥሮች አሏቸው፣ እኩል ያልሆነ ክብደት እና የተለያዩ ንብረቶች. ኢሶቶፖች የኤሌክትሮን ዛጎሎች ተመሳሳይ አወቃቀሮች አሏቸው። ይህ ማለት በኬሚካላዊ ባህሪያት ውስጥ በጣም ተመሳሳይ ናቸው. ስለዚህ, ተሰጥተዋል ወቅታዊ ሰንጠረዥአንድ ቦታ.
የተረጋጋ እና ራዲዮአክቲቭ (ያልተረጋጋ) isotopes በተፈጥሮ ውስጥ ተገኝተዋል። የራዲዮአክቲቭ አይሶቶፕ አተሞች አስኳሎች በድንገት ወደ ሌሎች ኒውክሊየሮች መለወጥ ይችላሉ። በሬዲዮአክቲቭ መበስበስ ሂደት ውስጥ የተለያዩ ቅንጣቶችን ያስወጣሉ.
አብዛኛዎቹ ንጥረ ነገሮች ከሁለት ደርዘን በላይ ራዲዮአክቲቭ isotopes አላቸው። በተጨማሪም ራዲዮአክቲቭ አይዞቶፖች በሰው ሰራሽ መንገድ ለሁሉም ንጥረ ነገሮች የተዋሃዱ ናቸው። በ isotopes ተፈጥሯዊ ድብልቅ, ይዘታቸው በትንሹ ይለያያል.
የኢሶቶፕስ መኖር በአንዳንድ ሁኔታዎች ዝቅተኛ የአቶሚክ ክብደት ያላቸው ንጥረ ነገሮች ለምን እንደሚበዙ ለመረዳት አስችሎታል። ተከታታይ ቁጥርከፍተኛ የአቶሚክ ብዛት ካላቸው ንጥረ ነገሮች ይልቅ. ለምሳሌ, በአርጎን-ፖታስየም ጥንድ ውስጥ, አርጎን ከባድ isotopes ያካትታል, እና ፖታስየም ቀላል isotopes ይዟል. ስለዚህ, የአርጎን ብዛት ከፖታስየም የበለጠ ነው.

ImGist በ isotopes መካከል ያለው ልዩነት እንደሚከተለው መሆኑን ወስኗል።

የተለያዩ የኒውትሮን ቁጥሮች አሏቸው።
ኢሶቶፖች የተለያዩ የአቶሚክ ስብስቦች አሏቸው።
የ ion አቶሞች ብዛት ዋጋ በእነሱ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። ሙሉ ጉልበትእና ንብረቶች.

የሬዲዮአክቲቭ ክስተትን በማጥናት, በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን የመጀመሪያዎቹ አስርት ዓመታት ውስጥ ሳይንቲስቶች. ተከፍቷል። ብዙ ቁጥር ያለውሬዲዮአክቲቭ ንጥረ ነገሮች - ስለ 40. ከእነርሱ ይልቅ ጉልህ ተጨማሪ ነበሩ ነጻ መቀመጫዎችበቢስሙዝ እና በዩራኒየም መካከል ባለው ወቅታዊ የንጥረ ነገሮች ሰንጠረዥ ውስጥ። የእነዚህ ንጥረ ነገሮች ባህሪ አወዛጋቢ ሆኗል. አንዳንድ ተመራማሪዎች እራሳቸውን የቻሉ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮች እንደሆኑ አድርገው ይቆጥሯቸዋል, ነገር ግን በዚህ ጉዳይ ላይ በየጊዜው በሰንጠረዡ ውስጥ የመመደብ ጥያቄው የማይሟሟ ሆኖ ተገኝቷል. ሌሎች በአጠቃላይ በጥንታዊ መልኩ ንጥረ ነገር የመባል መብታቸውን ነፍገዋቸዋል። እ.ኤ.አ. በ 1902 እንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ዲ. ማርቲን እንደነዚህ ያሉትን ንጥረ ነገሮች ራዲዮኤለመንት ብሎ ጠራ። እንደተጠኑት፣ አንዳንድ የራዲዮአካል ንጥረነገሮች በትክክል ተመሳሳይ ኬሚካላዊ ባህሪያት አሏቸው፣ ነገር ግን በመጠን ይለያያሉ። የአቶሚክ ስብስቦች. ይህ ሁኔታ የወቅቱ ህግ መሰረታዊ ድንጋጌዎችን ይቃረናል. እንግሊዛዊው ሳይንቲስት ኤፍ. ሶዲ ተቃርኖውን ፈታው። እ.ኤ.አ. በ 1913 በኬሚካዊ ተመሳሳይ የራዲዮኤለመንት ኢሶቶፖች (ከ የግሪክ ቃላት"ተመሳሳይ" እና "ቦታ" ማለት ነው), ማለትም በየጊዜው ሰንጠረዥ ውስጥ አንድ ቦታ መያዝ. የራዲዮ አካላት የተፈጥሮ ራዲዮአክቲቭ ንጥረ ነገሮች isotopes ሆነው ተገኝተዋል። ሁሉም በሦስት ራዲዮአክቲቭ ቤተሰቦች የተዋሃዱ ናቸው, ቅድመ አያቶቻቸው የቶሪየም እና የዩራኒየም isotopes ናቸው.

የኦክስጅን isotops. የፖታስየም እና አርጎን ኢሶባርስ (አይሶባርስ ተመሳሳይ የጅምላ ቁጥር ያላቸው የተለያዩ ንጥረ ነገሮች አተሞች ናቸው)።

ለእኩል እና እንግዳ አካላት የተረጋጋ isotopes ብዛት።

ብዙም ሳይቆይ የቀረው በረንዳ ግልጽ ሆነ የኬሚካል ንጥረ ነገሮችኢሶቶፖችም አሉ. ለግኝታቸው ዋነኛው ምስጋና የእንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ኤፍ. አስቶን ነው። የብዙ ንጥረ ነገሮች የተረጋጋ isotopes አግኝቷል።

ከዘመናዊ እይታ አንጻር አይሶቶፖች የኬሚካል ንጥረ ነገር አተሞች ዓይነቶች ናቸው፡ የተለያዩ የአቶሚክ ጅምላዎች አሏቸው፣ ግን ተመሳሳይ የኑክሌር ክፍያ አላቸው።

ኒውክሊዮቻቸው ስለዚህ ተመሳሳይ የፕሮቶን ብዛት፣ ግን የተለያዩ የኒውትሮን ቁጥሮች ይይዛሉ። ለምሳሌ፣ የተፈጥሮ አይዞቶፖች ኦክሲጅን ከዜድ = 8 ጋር በቅደም ተከተል 8፣ 9 እና 10 ኒውትሮን ይይዛሉ። በኢሶቶፕ ኒውክሊየስ ውስጥ ያሉት የፕሮቶን እና የኒውትሮን ቁጥሮች ድምር የጅምላ ቁጥር ሀ ይባላል። እሴት Z ከኤለመንቱ ምልክት በስተግራ ተሰጥቷል፣ እሴቱ A በላይኛው ግራ ተሰጥቷል ለምሳሌ፡ 16 8 O፣ 17 8 O፣ 18 8 O።

በመጠቀም ሰው ሰራሽ ራዲዮአክቲቭ ክስተት ከተገኘ በኋላ የኑክሌር ምላሾችወደ 1800 ሰው ሰራሽ ራዲዮአክቲቭ አይዞቶፖች ከ 1 እስከ 110 ድረስ ለኤለመንቶች ተገኝተዋል። በአንጻራዊ ሁኔታ ሲታይ ጥቂቶች ብቻ ናቸው። ረዘም ያለ ጊዜሕይወት (ለምሳሌ, 10 ሁን - 2.7 10 6 ዓመታት, 26 አል - 8 10 5 ዓመታት, ወዘተ.).

የተረጋጉ ንጥረ ነገሮች በተፈጥሮ ውስጥ በግምት 280 isotopes ይወከላሉ። ነገር ግን፣ አንዳንዶቹ ደካማ ራዲዮአክቲቭ ሆነው ተገኝተዋል፣ ግዙፍ የግማሽ ህይወት ያላቸው (ለምሳሌ፣ 40 K፣ 87 Rb፣ 138 La፣ l47 Sm፣ 176 Lu, 187 Re)። የእነዚህ አይዞቶፖች የህይወት ዘመን በጣም ረጅም በመሆኑ እንደ ተረጋጋ ሊቆጠር ይችላል።

በተረጋጋ isotopes ዓለም ውስጥ አሁንም ብዙ ፈተናዎች አሉ። ስለዚህም ቁጥራቸው በተለያዩ ንጥረ ነገሮች ላይ ለምን እንደሚለያይ ግልጽ አይደለም. ወደ 25% የሚሆኑት የተረጋጉ ንጥረ ነገሮች (Be, F, Na, Al, P, Sc, Mn, Co, As, Y, Nb, Rh, I, Cs, Pt, Tb, Ho, Tu, Ta, Au) በ ውስጥ ይገኛሉ ተፈጥሮ አንድ አይነት አቶም ብቻ ነው። እነዚህ ነጠላ ንጥረ ነገሮች የሚባሉት ናቸው. ሁሉም (ከቤ በስተቀር) ያልተለመዱ የ Z እሴቶች መኖራቸው ትኩረት የሚስብ ነው። በተቃራኒው፣ ዜድ እንኳ ያላቸው አንዳንድ ንጥረ ነገሮች ያካትታሉ ትልቅ ቁጥር isotopes (ለምሳሌ, Xe አለው 9, Sn - 10 የተረጋጋ isotopes).

የአንድ የተወሰነ ንጥረ ነገር የተረጋጋ isotopes ስብስብ ጋላክሲ ይባላል። በጋላክሲው ውስጥ ያለው ይዘት ብዙውን ጊዜ በከፍተኛ ሁኔታ ይለዋወጣል. ምንም እንኳን የዚህ ደንብ ልዩ ሁኔታዎች ቢኖሩም ከፍተኛው ይዘት የአይሶቶፕ ብዛት ያላቸው የጅምላ ቁጥሮች አራት (12 C, 16 O, 20 Ca, ወዘተ) መሆናቸው ትኩረት የሚስብ ነው.

የተረጋጋ isotopes መገኘቱ የአቶሚክ ስብስቦችን የረዥም ጊዜ ምስጢር ለመፍታት አስችሏል - ከጠቅላላው ቁጥሮች ያፈነገጡ ፣ በተለያዩ ተብራርቷል መቶኛበጋላክሲው ውስጥ የተረጋጋ isotopes.

በኑክሌር ፊዚክስ ውስጥ "አይሶባርስ" ጽንሰ-ሐሳብ ይታወቃል. ኢሶባርስ የተለያዩ ንጥረ ነገሮች ኢሶቶፖች ናቸው (ማለትም ከ ጋር የተለያዩ ትርጉሞች Z) ተመሳሳይ የጅምላ ቁጥሮች ያላቸው። የ isobars ጥናት በአቶሚክ ኒውክሊየስ ባህሪ እና ባህሪያት ውስጥ ብዙ ጠቃሚ ንድፎችን ለመመስረት አስተዋፅኦ አድርጓል. ከነዚህ ቅጦች ውስጥ አንዱ በሶቪየት ኬሚስት ኤስኤ ሽቹካሬቭ እና በጀርመናዊው የፊዚክስ ሊቅ I. Mattauch በተዘጋጀው ደንብ ይገለጻል. እሱ እንዲህ ይላል-ሁለት አይዞባር በ Z እሴቶች በ 1 ቢለያዩ ከመካከላቸው አንዱ በእርግጠኝነት ሬዲዮአክቲቭ ይሆናል። የ isobars ጥንድ ጥንታዊ ምሳሌ 40 18 Ar - 40 19 K. በውስጡ የፖታስየም ኢሶቶፕ ሬዲዮአክቲቭ ነው። የ Shchukarev-Mattauch ህግ በኤለመንቶች ቴክኒቲየም (Z = 43) እና ፕሮሜቲየም (Z = 61) ውስጥ የተረጋጋ isotopes ለምን እንደሌሉ ለማስረዳት አስችሎታል። ያልተለመዱ የZ እሴቶች ስላላቸው፣ ከሁለት በላይ የተረጋጉ አይዞቶፖች ለእነሱ ሊጠበቁ አልቻሉም። ነገር ግን okazalos okazыvaetsya, technetium እና promethium isobars በቅደም molybdenum isotopes (Z = 42) እና ruthenium (Z = 44), neodymium (Z = 60) እና ሳምሪየም (Z = 62) በተፈጥሮ ውስጥ stabylnыh ይወከላሉ. በተለያዩ የጅምላ ቁጥሮች ውስጥ የአተሞች ዓይነቶች . ስለዚህ, የአካላዊ ህጎች የቴክኒቲየም እና የፕሮሜቲየም መረጋጋት አይሶቶፖች መኖርን ይከለክላሉ. ለዚህም ነው እነዚህ ንጥረ ነገሮች በተፈጥሮ ውስጥ የማይገኙ እና ሰው ሰራሽ በሆነ መንገድ የተዋሃዱ መሆን ያለባቸው.

ሳይንቲስቶች ከረዥም ጊዜ ጀምሮ የኢሶቶፕስ ወቅታዊ ስርዓትን ለመፍጠር ሲሞክሩ ቆይተዋል። እርግጥ ነው, ከየወቅቱ የንጥረ ነገሮች ሰንጠረዥ መሠረት በተለየ መርሆች ላይ የተመሰረተ ነው. ነገር ግን እነዚህ ሙከራዎች እስካሁን አጥጋቢ ውጤት አላመጡም። እውነት ነው, የፊዚክስ ሊቃውንት በአቶሚክ ኒውክሊየስ ውስጥ የፕሮቶን እና የኒውትሮን ዛጎሎችን የመሙላት ቅደም ተከተል በመርህ ደረጃ, በአተሞች ውስጥ ከኤሌክትሮን ዛጎሎች እና ንዑስ ቅርፊቶች ግንባታ ጋር ተመሳሳይ መሆኑን አረጋግጠዋል (አቶምን ይመልከቱ).

የአንድ የተወሰነ ንጥረ ነገር isotopes ኤሌክትሮኖች ዛጎሎች በትክክል በተመሳሳይ መንገድ የተገነቡ ናቸው። ስለዚህ, የእነሱ ኬሚካላዊ እና አካላዊ ባህሪያት. የሃይድሮጂን ኢሶቶፖች (ፕሮቲየም እና ዲዩቴሪየም) እና ውህዶቻቸው ብቻ በንብረት ላይ ጉልህ ልዩነቶች ያሳያሉ። ለምሳሌ, ከባድ ውሃ (D 2 O) በ + 3.8 ይቀዘቅዛል, በ 101.4 ° ሴ ይሞቃል, 1.1059 ግ / ሴሜ 3 ጥግግት አለው, የእንስሳት እና የእፅዋት ህዋሳትን ህይወት አይደግፍም. ውሃ ወደ ሃይድሮጅን እና ኦክሲጅን ኤሌክትሮይሲስ በሚሰራበት ጊዜ በአብዛኛው H 2 0 ሞለኪውሎች ይበሰብሳሉ, ከባድ የውሃ ሞለኪውሎች በኤሌክትሮላይዘር ውስጥ ይቀራሉ.

አይሶቶፖችን የሌሎችን ንጥረ ነገሮች መለየት በጣም ከባድ ስራ ነው። ነገር ግን፣ በብዙ አጋጣሚዎች፣ ከተፈጥሯዊ ብዛት ጋር ሲነፃፀሩ ጉልህ የሆነ የተትረፈረፈ ብዛት ያላቸው የግለሰብ ንጥረ ነገሮች isotopes ያስፈልጋሉ። ለምሳሌ የአቶሚክ ኢነርጂ ችግርን በሚፈታበት ጊዜ ኢሶቶፖችን 235 ዩ እና 238 ዩ መለየት አስፈላጊ ሆነ ለዚህ ዓላማ የጅምላ ስፔክትሮሜትሪ ዘዴ በመጀመሪያ ጥቅም ላይ የዋለ ሲሆን በዚህ እርዳታ የመጀመሪያዎቹ ኪሎ ግራም ዩራኒየም-235 ተገኝቷል. በ 1944 በአሜሪካ ውስጥ. ይሁን እንጂ ይህ ዘዴ በጣም ውድ ከመሆኑም በላይ UF 6 በተጠቀመው የጋዝ ስርጭት ዘዴ ተተካ. አሁን isotopesን ለመለየት ብዙ ዘዴዎች አሉ, ግን ሁሉም በጣም ውስብስብ እና ውድ ናቸው. እና አሁንም "የማይነጣጠለውን የመከፋፈል" ችግር በተሳካ ሁኔታ እየተፈታ ነው.

አዲስ ሳይንሳዊ ዲሲፕሊን ብቅ አለ - isotope chemistry. በ ውስጥ የተለያዩ አይዞቶፖችን የኬሚካል ንጥረ ነገሮችን ባህሪ ታጠናለች። ኬሚካላዊ ምላሾችእና isotope ልውውጥ ሂደቶች. በእነዚህ ሂደቶች ምክንያት የአንድ የተወሰነ ንጥረ ነገር isotopes ምላሽ በሚሰጡ ንጥረ ነገሮች መካከል እንደገና ይሰራጫሉ። እዚህ በጣም ቀላሉ ምሳሌ: H 2 0 + HD = HD0 + H 2 (የውሃ ሞለኪውል የፕሮቲየም አቶምን ለዲዩተሪየም አቶም ይለውጣል)። የኢሶቶፕስ ጂኦኬሚስትሪም እያደገ ነው። እሷ በምድር ቅርፊት ውስጥ ያሉ የተለያዩ ንጥረ ነገሮች isotopic ስብጥር ላይ ልዩነቶችን ታጠናለች።

በሰፊው ጥቅም ላይ የዋሉት የተሰየሙ አተሞች - አርቲፊሻል ራዲዮአክቲቭ isotopes የተረጋጋ ንጥረ ነገሮች ወይም የተረጋጋ isotopes። በአይሶቶፒክ አመልካቾች እርዳታ - የተሰየሙ አቶሞች - ግዑዝ እና ሕያው ተፈጥሮ ውስጥ ያሉ ንጥረ ነገሮችን የመንቀሳቀስ መንገዶችን ያጠናሉ, በተለያዩ ነገሮች ውስጥ ያሉ ንጥረ ነገሮች እና ንጥረ ነገሮች ስርጭት ተፈጥሮ. ኢሶቶፖች በኑክሌር ቴክኖሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ: ለኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ግንባታ እንደ ቁሳቁሶች; እንደ ኑክሌር ነዳጅ (አይሶቶፕስ ኦፍ thorium, uranium, plutonium); በቴርሞኑክሌር ውህደት (deuterium, 6 Li, 3 He). ራዲዮአክቲቭ ኢሶቶፖች እንዲሁ እንደ የጨረር ምንጮች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ።

የራዲዮአክቲቭ ንጥረ ነገሮችን ባህሪያትን በሚያጠናበት ጊዜ, ተመሳሳይ የኬሚካል ንጥረ ነገር የተለያየ የኒውክሌር ክምችት ያላቸው አተሞችን ሊይዝ እንደሚችል ታውቋል. በተመሳሳይ ጊዜ, ተመሳሳይ የኑክሌር ክፍያ አላቸው, ማለትም, ቆሻሻዎች አይደሉም የውጭ ቁሳቁሶች, ግን ተመሳሳይ ንጥረ ነገር.

isotopes ምንድን ናቸው እና ለምን ይኖራሉ?

በሜንዴሌቭ ወቅታዊ ሠንጠረዥ ውስጥ እነዚህ ንጥረ ነገሮች እና አተሞች የተለያየ የኒውክሌር ክምችት ያለው ንጥረ ነገር አንድ ሕዋስ ይይዛሉ። ከላይ በተጠቀሰው መሠረት እንደነዚህ ያሉት ተመሳሳይ ንጥረ ነገሮች “ኢሶቶፕስ” የሚል ስም ተሰጥቷቸዋል (ከግሪክ ኢሶስ - ተመሳሳይ እና ቶፖስ - ቦታ)። ስለዚህ፣ isotopes- እነዚህ የተወሰነ የኬሚካል ንጥረ ነገር ዓይነቶች ናቸው ፣ በአቶሚክ ኒውክሊየስ ብዛት ይለያያሉ።

በተቀበለው መሠረት የኒውትሮን-ፕሮቶን የኒውክሊየስ ሞዴልየኢሶቶፕስ መኖርን በሚከተለው መልኩ ማስረዳት ይቻል ነበር፡ የአንዳንድ ንጥረ ነገሮች አተሞች አስኳል የተለያዩ የኒውትሮን ቁጥሮች ይዘዋል ነገር ግን ተመሳሳይ የፕሮቶኖች ብዛት አላቸው። በእውነቱ ፣ የአንድ ንጥረ ነገር isotopes የኑክሌር ክፍያ ተመሳሳይ ነው ፣ ስለሆነም በኒውክሊየስ ውስጥ ያሉት የፕሮቶኖች ብዛት ተመሳሳይ ነው። ኒውክሊየሎች በጅምላ ይለያያሉ, የተለያዩ የኒውትሮን ቁጥሮች ይይዛሉ.

የተረጋጋ እና ያልተረጋጋ isotopes

Isotopes የተረጋጋ ወይም ያልተረጋጋ ሊሆን ይችላል. እስካሁን ድረስ ወደ 270 የሚጠጉ አይዞቶፖች እና ከ 2000 በላይ ያልተረጋጉ ይታወቃሉ። የተረጋጋ isotopes- እነዚህ ለረጅም ጊዜ ራሳቸውን ችለው ሊኖሩ የሚችሉ የኬሚካል ንጥረ ነገሮች ዓይነቶች ናቸው.

አብዛኛው ያልተረጋጋ isotopesሰው ሰራሽ በሆነ መንገድ የተገኘ ነው። ያልተረጋጋ isotopes ራዲዮአክቲቭ, ኒውክሊዮቻቸው በሬዲዮአክቲቭ የመበስበስ ሂደት ውስጥ ተገዢ ናቸው, ማለትም, ድንገተኛ ወደ ሌላ ኒውክሊየስ መለወጥ, ቅንጣቶች እና / ወይም የጨረር ልቀት ጋር አብሮ. ሁሉም ማለት ይቻላል ራዲዮአክቲቭ ሰው ሰራሽ አይሶቶፖች በጣም አጭር የግማሽ ህይወት አላቸው፣ በሰከንዶች ወይም በሴኮንዶች ክፍልፋዮች ይለካሉ።

ኒውክሊየስ ስንት አይዞቶፖች ሊይዝ ይችላል?

ኒውክሊየስ የዘፈቀደ የኒውትሮን ብዛት ሊይዝ አይችልም። በዚህ መሠረት የኢሶቶፕስ ቁጥር ውስን ነው. የፕሮቶኖች ብዛት እንኳንንጥረ ነገሮች, የተረጋጋ isotopes ቁጥር አሥር ሊደርስ ይችላል. ለምሳሌ ቆርቆሮ 10 አይሶቶፖች፣ xenon 9፣ ሜርኩሪ 7 እና የመሳሰሉት አሉት።

እነዚያ ንጥረ ነገሮች የፕሮቶኖች ብዛት ያልተለመደ ነው።, ሁለት የተረጋጋ isotopes ብቻ ሊኖረው ይችላል. አንዳንድ ንጥረ ነገሮች አንድ የተረጋጋ አይዞቶፕ ብቻ አላቸው። እነዚህ እንደ ወርቅ, አልሙኒየም, ፎስፈረስ, ሶዲየም, ማንጋኒዝ እና ሌሎች የመሳሰሉ ንጥረ ነገሮች ናቸው. እንዲህ ያሉ ልዩነቶች ብዛት stabylnыh isotopes raznыh ንጥረ ነገሮች ጋር የተያያዙ protons እና ኒውትሮን ብዛት አስኳል አስገዳጅ ኃይል ላይ ያለውን ውስብስብ ጥገኛ ጋር.

በተፈጥሮ ውስጥ ሁሉም ማለት ይቻላል በአይሶቶፕ ድብልቅ መልክ ይገኛሉ። በአንድ ንጥረ ነገር ውስጥ ያሉት የኢሶቶፖች ብዛት እንደ ንጥረ ነገር ዓይነት ፣ የአቶሚክ ብዛት እና የአንድ የተወሰነ የኬሚካል ንጥረ ነገር የተረጋጋ isotopes ብዛት ላይ የተመሠረተ ነው።

"የኬሚስትሪ መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳቦች" የርዕሱን ዋና ድንጋጌዎች ይድገሙ እና የታቀዱትን ችግሮች ይፍቱ. ቁጥር 6-17 ተጠቀም.

መሰረታዊ ድንጋጌዎች

1. ንጥረ ነገር(ቀላል እና ውስብስብ) በተወሰነ የመደመር ሁኔታ ውስጥ የሚገኙ ማንኛውም የአተሞች እና ሞለኪውሎች ስብስብ ነው።

በንጥረታቸው እና (ወይም) አወቃቀራቸው ላይ ከሚከሰቱ ለውጦች ጋር ተያይዞ የንጥረ ነገሮች ለውጦች ይባላሉ ኬሚካላዊ ምላሾች .

2. መዋቅራዊ ክፍሎች ንጥረ ነገሮች:

· አቶም- የኬሚካል ንጥረ ነገር ወይም ቀላል ንጥረ ነገር ትንሹ በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ቅንጣት ፣ ሁሉንም ይይዛል የኬሚካል ባህሪያትእና ተጨማሪ በአካል እና በኬሚካል የማይከፋፈል.

· ሞለኪውል- የንጥረ ነገር ትንሹ በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ፣ ሁሉንም ኬሚካላዊ ንብረቶቹን የያዘ ፣ በአካል የማይከፋፈል ፣ ግን በኬሚካላዊ ሊከፋፈል የሚችል።

3. የኬሚካል ንጥረ ነገር - ይህ የተወሰነ የኑክሌር ክፍያ ያለው አቶም ዓይነት ነው።

4. ውህድ አቶም :

5. ውህድ አቶሚክ ኒውክሊየስ :

· ዋናው ያካትታል የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች (ኒውክሊዮኖች) –

ፕሮቶኖች(1 1 ገጽ) እና ኒውትሮን(1 0 n).

· ምክንያቱም ሁሉም ማለት ይቻላል የአቶም ብዛት በኒውክሊየስ ውስጥ እና ኤም ፒ ≈ m n≈ 1 አሚ፣ ያ የተጠጋጋ እሴትአ አርየኬሚካል ንጥረ ነገር በኒውክሊየስ ውስጥ ካሉት ኑክሊዮኖች ጠቅላላ ቁጥር ጋር እኩል ነው።

7. ኢሶቶፕስ- የተለያዩ ተመሳሳይ የኬሚካል ንጥረ ነገሮች አተሞች, እርስ በርስ በጅምላ ብቻ ይለያያሉ.

· ኢሶቶፒክ ምልክት፡ ከኤለመንቱ ምልክቱ በስተግራ የኤለመንት (ከታች) የጅምላ ቁጥር (ከላይ) እና አቶሚክ ቁጥር ያመለክታሉ።

· ኢሶቶፖች የተለያየ ብዛት ያላቸው ለምንድነው?

ምደባ፡ የክሎሪን አይሶቶፕስ የአቶሚክ ስብጥርን ይወስኑ፡ 35 17Clእና 37 17Cl?

· ኢሶቶፕስ በኒውክሊዮቻቸው ውስጥ ባሉ የተለያዩ የኒውትሮን ቁጥሮች የተነሳ የተለያየ ክብደት አላቸው።

8. በተፈጥሮ ውስጥ የኬሚካል ንጥረነገሮች በአይሶቶፕ ቅልቅል መልክ ይገኛሉ.

የተመሳሳዩ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር isotopic ጥንቅር በ ውስጥ ተገልጿል አቶሚክ ክፍልፋዮች(ω በ), ይህም የአንድ የተወሰነ isotope አቶሞች ብዛት ከየትኛው ክፍል እንደሆነ ያመለክታል ጠቅላላ ቁጥርእንደ አንድ ወይም 100% የሚወሰዱ የሁሉም isotopes አተሞች አተሞች።

ለምሳሌ፥

ω በ (35 17 Cl) = 0.754

ω በ (37 17 Cl) = 0.246

9. ወቅታዊው ሰንጠረዥ የኢሶቶፒክ ስብጥርን ከግምት ውስጥ በማስገባት የኬሚካል ንጥረነገሮች አንጻራዊ የአቶሚክ ስብስቦች አማካኝ እሴቶችን ያሳያል። ስለዚህ, በሠንጠረዡ ውስጥ የተመለከቱት Ar ክፍልፋይ ናቸው.

አ አርረቡዕ= ω በ (1) ∙ አር (1) + … + ω በ.(n ) ∙ አር ( n )

ለምሳሌ፥

አ አርረቡዕ(Cl) = 0.754 ∙ 35 + 0.246 ∙ 37 = 35.453

10. የመፍታት ችግር፡-

ቁጥር 1 የ10 B isotope የሞላር ክፍልፋይ 19.6%፣ እና 11 B isotope 80.4% እንደሆነ ከታወቀ አንጻራዊውን የቦሮን አቶሚክ ብዛት ይወስኑ።

11. የአተሞች እና ሞለኪውሎች ብዛት በጣም ትንሽ ነው። በአሁኑ ጊዜ በፊዚክስ እና በኬሚስትሪ ውስጥ የተዋሃደ የመለኪያ ስርዓት ተቀባይነት አግኝቷል።

1 አሚ =ኤም(አ.ም.) = 1/12 ኤም(12 ሐ) = 1.66057 ∙ 10 -27 ኪ.ግ = 1.66057 ∙ 10 -24 ግ.

የአንዳንድ አቶሞች ፍፁም ብዛት፡-

ኤም( ሲ) =1.99268 ∙ 10 -23 ግ

ኤም( ኤች) =1.67375 ∙ 10 -24 ግ

ኤም( ኦ) =2.656812 ∙ 10 -23 ግ

አ አር- የተሰጠው አቶም ከ12C አቶም ስንት ጊዜ ከ1/12 ክብደት እንደሚበልጥ ያሳያል። ለ አቶ∙ 1.66 ∙ 10 -27 ኪ.ግ

13. በተለመደው የንጥረ ነገሮች ናሙናዎች ውስጥ የአተሞች እና ሞለኪውሎች ብዛት በጣም ትልቅ ነው, ስለዚህ የአንድን ንጥረ ነገር መጠን ሲገልጹ የመለኪያ አሃድ ጥቅም ላይ ይውላል -ሞለኪውል .

· ሞል (ν)- በ 12 g isotope ውስጥ አተሞች እንዳሉ ሁሉ ተመሳሳይ መጠን ያላቸውን ቅንጣቶች (ሞለኪውሎች ፣ አቶሞች ፣ ionዎች ፣ ኤሌክትሮኖች) የያዘ የአንድ ንጥረ ነገር መጠን አሃድ 12 ሲ

· የ 1 አቶም ብዛት 12 ሲከ 12 amu ጋር እኩል ነው, ስለዚህ በ 12 g isotope ውስጥ ያሉት የአተሞች ብዛት 12 ሲእኩል፡

ኤን ኤ= 12 ግ / 12 ∙ 1.66057 ∙ 10 -24 ግ = 6.0221 ∙ 10 23

· አካላዊ መጠን ኤን ኤተብሎ ይጠራል የአቮጋድሮ ቋሚ (የአቮጋድሮ ቁጥር) እና ልኬቱ [N A] = mol -1 አለው.

14. መሰረታዊ ቀመሮች፡-

ኤም = ለ አቶ = ρ ∙ ቪ ሜ(ρ - ጥግግት፣ ቪ ሜትር - የድምጽ መጠን በዜሮ ደረጃ)

በተናጥል ለመፍታት ችግሮች

ቁጥር 1 በ 100 ግራም አሚዮኒየም ካርቦኔት ውስጥ 10% ናይትሮጅን ያልሆኑ ቆሻሻዎችን የያዘ የናይትሮጅን አተሞችን ብዛት አስሉ.

ቁጥር 2. በተለመደው ሁኔታ, 12 ሊትር የጋዝ ድብልቅ የአሞኒያ እና ካርበን ዳይኦክሳይድከእያንዳንዱ ጋዝ ውስጥ ስንት ሊትር 18 ግ.

ቁጥር 3. ከመጠን በላይ ሃይድሮክሎሪክ አሲድ ሲጋለጥ 8.24 ግ የማንጋኒዝ ኦክሳይድ ድብልቅ (IV) ከማይታወቅ ኦክሳይድ MO 2 ጋር, ከሃይድሮክሎሪክ አሲድ ጋር ምላሽ የማይሰጥ, 1.344 ሊትር ጋዝ በአካባቢው ሁኔታዎች ተገኝቷል. በሌላ ሙከራ፣ የማንጋኒዝ ኦክሳይድ የሞላር ሬሾ (እ.ኤ.አ.)IV) ለማይታወቅ ኦክሳይድ 3፡1 ነው። የማይታወቅ ኦክሳይድን ቀመር ይወስኑ እና ያሰሉት የጅምላ ክፍልፋይቅልቅል ውስጥ.