Izotopy - są to atomy o takiej samej liczbie atomowej lecz różniące się liczbą masową. Mówiąc jaśniej mają taką samą ilość protonów lecz różnią się ilością neutronów.
Pierwiastek - jest zbiorem atomów o takiej samej liczbie atomowej. Czyli jest zbiorem swoich izotopów. Wyjątkami są:
-sód (Na)
- glin (Al)
- fluor (F)
- jod (J)
Wodór posiada 3 izotopy (nawet otrzymały swoje nazwy):
-H (prot) skład jądra: 1 proton liczba masowa: 1
-D (deuter) skład jądra: 1 proton, 1 neutron liczba masowa: 2
-T (tryt) skład jądra: 1 proton, 2 neutrony liczba masowa: 3
Ciekawostka: gdy mówi się "ciężka woda" - odnosi się to do obecności cząsteczek D2O (tlenek dideuteru ;)
Nuklid - jest to zbiór atomów o takiej samej liczbie protonów i neutronów.
Masa atomowa pierwiastka - jest wartością średnią wynikającą z zawartości procentowej jego izotopów.
ma(E) = (m1%*A1 + m2%*A2 + ...+ mn%*An) / 100%
gdzie:
ma(E) = masa atomowa pierwiastka
-m1,m2,... - zawartość procentowa izotopu
-A1,A2 ,... - liczba masowa izotopu
I tak dla przykładu:
Zadanie. Oblicz masę atomową pierwiastka chloru wiedząc,że jego izotop 35Cl występuje w 75,53%,a izotop 37C w 24,47%.
Dane:
m1% = 75,53%
m2% = 24,47%
A1 = 35u
A2 = 37u
Rozwiązanie:
ma(E) = (75,53% * 35u + 24,47% * 37u)/100%
ma(E) = 35,48u
Odp: Masa atomowa pierwiastka chloru wynosi 35,48u.
Zadanie. Oblicz zawartość procentową izotopów azotu wiedząc,że posiada on tylko dwa izotopy: 14N i 15N.
Dane:
A1 = 14
A2 = 15
ma(E) = 14,0067u (odczytana z układu okresowego pierwiastków chemicznych)
ma(E) = (m1% * A1 + m2% * A2) / 100%
Mamy dwie niewiadome i tylko jedno równanie,więc nie uda nam się wyliczyć pożądanej wartości. Musimy więc coś zmienić. Wiemy,że:
m1% + m2% = 100%
zatem:
m1% = x
m2% = 100% - x
i otrzymujemy:
ma(E) = (x* A1 + (100% - x)* A2) / 100%
mnożąc obie strony równania przez 100% dostajemy:
ma(E) * 100% = x* A1 + (100% - x)* A2
podstawiając wartości otrzymujemy:
14,0067 * 100% = 14x + 100*15 – 15x
1400,67 % = -x + 1500 %
-x = -99,33 %
x = 99,33 %
a więc:
m1% = 99,33 %
m2% = 100% - 99,33 % = 0,67 %
Odp: Izotop azotu 14N ma zawartość 99,33 % , a izotop 15N 0,67 %.
Zastosowanie:
-izotopy promieniotwórcze stosowane są w diagnostyce medycznej np. 131I, 99Tc, 20K, które umożliwiają wykrycie zmian chorobotwórczych w organach wewnętrznych
-promieniotwórczy kobalt 60Co, technet 99Tc i rad 226Ra, służą w terapii onkologicznej do niszczenia komórek nowotworowych poprzez naświetlanie
-izotopy promieniotwórcze również są stosowane do badania struktur materiałów, szczelności rur i przewodów, wykrywania ukrytych wad w materiałach w technice
-dzięki izotopom ustala się wiek materiałów pochodzenia naturalnego (np. skóra, skała, kości) na podstawie liczby pierwiastków promieniotwórczych, głównie jest to izotop węgla 14C.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz