Isotoobid [jah-suh-tops] on aatomid sama arvu prootonid kuid erinev arv neutronid. Teisisõnu on isotoopidel erinev aatommass. Isotoobid on üksiku erinevad vormid element.
Peamised võtmed: isotoobid
- Isotoobid on elemendi proovid, mille aatomites on erinev neutronite arv.
- Elemendi erinevate isotoopide prootonite arv ei muutu.
- Kõik isotoobid pole radioaktiivsed. Stabiilsed isotoobid ei lagune kunagi või lagunevad väga aeglaselt. Radioaktiivsed isotoobid lagunevad.
- Kui isotoop laguneb, on lähtematerjal lähteisotoop. Saadud materjal on tütarisotoop.
90 looduslikult esinevast elemendist on 250 isotoopi ja neid on üle 3200 radioaktiivne isotoobid, millest mõned on looduslikud ja mõned sünteetilised.Periooditabeli igal elemendil on mitu isotoobi vormi. keemilised omadused ühe elemendi isotoobid on tavaliselt peaaegu identsed; eranditeks on vesiniku isotoobid, kuna neutronite arv mõjutab vesiniku tuuma suurust nii märkimisväärselt.
Isotoopide füüsikalised omadused erinevad üksteisest, kuna need omadused sõltuvad sageli massist. Seda erinevust võib kasutada elemendi isotoopide eraldamiseks üksteisest fraktsionaalse destilleerimise ja difusiooni abil.
Looduslike elementide kõige arvukamatel isotoopidel, välja arvatud vesinik, on prootonite ja neutronite arv sama. Kõige rikkalikum vesiniku isotoop on protium, millel on üks prooton ja neutronid puuduvad.
Isotoobi märge
Isotoopide tähistamiseks on paar levinud viisi:
- Loetlege elemendi massinumber selle nime või elemendi sümboli järel. Näiteks 6 prootoni ja 6 neutroniga isotoop on süsinik-12 või C-12. 6 prootoni ja 7 neutroniga isotoop on süsinik-13 või C-16. Pange tähele, et kahe isotoobi massiarv võib olla sama, isegi kui need on erinevad elemendid. Näiteks võib teil olla süsinik-14 ja lämmastik-14.
- Massinumbri võib esitada elemendi sümboli vasakus ülanurgas. (Tehniliselt tuleks massiarv ja aatomnumber üksteise külge virnastada, kuid need ei asu alati arvutis.) Näiteks võib vesiniku isotoobid kirjutada: 11H, 21H, 31H
Isotoopide näited
Süsinik 12 ja süsinik 14 on mõlemad isotoobid süsinik, üks 6 neutroniga ja teine 8 neutroniga (mõlemad 6 prootoniga). Süsinik-12 on stabiilne isotoop, samas kui süsinik-14 on radioaktiivne isotoop (radioisotoop).
Uraan-235 ja uraan-238 esinevad looduslikult maakoores. Mõlemal on pikk poolväärtusaeg. Uraan-234 moodustab lagunemisprodukti.
Isotoobi sõna päritolu ja ajalugu
Mõiste "isotoop" võttis 1913. aastal kasutusele Briti keemik Frederick Soddy Margaret Toddi soovitusel. Sõna tähendab kreeka sõnadest "sama koht" isos "võrdne" (iso-) + topos "koht." Isotoobid hõivavad perioodilise tabeli sama koha, isegi kui elemendi isotoobid on erineva aatommassiga.
Seotud sõnad
Isotoop (nimisõna), isotoop (omadussõna), isotoops (määrsõna), isotoopia (nimisõna)
Vanema ja tütre isotoobid
Radioisotoopide radioaktiivse lagunemise korral võib algne isotoop erineda saadud isotoobist. Esialgset isotoopi nimetatakse lähteisotoobiks, reaktsiooni käigus toodetud aatomeid aga tütarisotoopideks. Tulemuseks võib olla rohkem kui üks tütarisotoop.
Näiteks kui U-238 laguneb Th-234-ks, on uraani aatom lähteisotoop, tooriumi aatom aga tütarisotoop.
Märkused stabiilsete radioaktiivsete isotoopide kohta
Enamik stabiilseid isotoope ei radioaktiivselt lagune, kuid vähesed seda teevad. Kui isotoop läbib radioaktiivset lagunemist väga, väga aeglaselt, võib seda nimetada stabiilseks. Näitena võib tuua vismut-209. Vismut-209 on stabiilne radioaktiivne isotoop, mis läbib alfa-lagunemist, kuid selle poolestusaeg on 1,9 x 1019 aastat (mis on üle miljardi korra pikem kui universumi eeldatav vanus). Telluur-128 läbib beeta-lagunemist, mille poolväärtusaeg on hinnanguliselt 7,7 x 1024 aastatel.