Isotoopit vs. isobarit
Atomit ovat kaikkien olemassa olevien aineiden pieniä rakennuspalikoita. Eri atomien välillä on vaihteluita. Samoissa elementeissä on myös muunnelmia. Isotoopit ovat esimerkkejä eroista yhden elementin sisällä. Isobarit ovat erilaisia elementtejä, joilla on samankaltaisuus.
Isotoopit
Saman elementin atomit voivat olla erilaisia. Näitä saman elementin erilaisia atomeja kutsutaan isotoopeiksi. Ne eroavat toisistaan, koska niillä on erilainen määrä neutroneja. Koska neutroniluku on erilainen, myös niiden massaluku eroaa. Saman elementin isotoopeilla on kuitenkin sama määrä protoneja ja neutroneja. Eri isotooppeja esiintyy vaihtelevina määrinä, ja tämä ilmoitetaan prosentuaalisena arvona, jota kutsutaan suhteelliseksi runsaudeksi. Esimerkiksi vedyllä on kolme isotooppia, kuten protium, deuterium ja tritium. Niiden neutronien määrä ja suhteelliset runsaudet ovat seuraavat.
1 H - ei neutroneja, suhteellinen runsaus on 99,955%
2 H- yksi neutroni, suhteellinen runsaus on 0,015%
3 H - kaksi neutronia, suhteellinen runsaus on 0%
Neutronien määrä, jota ydin voi pitää, vaihtelee elementistä toiseen. Näiden isotooppien joukossa vain jotkut ovat stabiileja. Esimerkiksi hapessa on kolme stabiilia isotooppia ja tinassa on kymmenen stabiilia isotooppia. Suurimman osan ajasta yksinkertaisilla elementeillä on sama neutroniluku kuin protoniluvulla, mutta raskaissa elementeissä niitä on enemmän kuin protoneja. Neutronien määrä on tärkeä ytimen vakauden tasapainottamiseksi. Kun ytimet ovat liian painavia, ne muuttuvat epävakaiksi ja siksi niistä isotoopeista on tulossa radioaktiivisia. Esimerkiksi 238U lähettää säteilyä ja hajoaa paljon pienempiin ytimiin. Isotoopeilla voi olla erilaiset ominaisuudet niiden eri massojen vuoksi. Esimerkiksi heillä voi olla erilaisia pyöriä, joten niiden NMR-spektrit eroavat. Niiden elektroniluku on kuitenkin samanlainen aiheuttaen samanlaisen kemiallisen käyttäytymisen.
Massaspektrometrillä voidaan saada tietoa isotoopeista. Se antaa elementillä olevien isotooppien määrän, niiden suhteelliset määrät ja massat.
Isobarit
Isobarit ovat eri alkuaineiden atomeja, joilla on sama massanumero, mutta niiden atomiluvut ovat erilaiset. Toisin sanoen niillä on erilainen määrä protoneja. Esimerkiksi 40 S, 40 Cl, 40 Ar, 40 K ja 40Ca: lla on sama massa numero kuin 40. Kuitenkin, kuten tiedät, rikkiryhmän atomiluku on 16, kloori - 17, argon - 18, kalium - 19 ja kalsium - 20. Massaluku on atomien protonien ja neutronien kokonaismäärä.. Koska yllä olevilla atomeilla on erilainen määrä protoneja, saman massanumeron saamiseksi niillä tulisi olla erilaiset neutronit. Esimerkiksi rikkissä tulisi olla 24 neutraalia ja kloorissa 23 neutronia. Massanumero tunnetaan myös nimellä nukleonit. Siksi voimme määritellä isobaarit eri elementtien atomeina samoilla nukleoneilla.
Mikä on ero isotooppien ja isobarien välillä?
• Isotoopit ovat saman elementin erilaisia atomeja, kun taas isobaarit ovat eri alkuaineiden atomeja.
• Isotoopeilla on sama protonimäärä, mutta ne eroavat neutronien lukumäärästä, mutta isobarit eroavat protonien ja neutronien lukumäärästä.
• Isotoopeilla on erilaiset massanumerot, kun isobaareilla on sama massanumero.
