Изотопы против изобаров
Атомы - это небольшие строительные блоки всех существующих веществ. Между разными атомами есть различия. Кроме того, внутри одних и тех же элементов есть вариации. Изотопы - это примеры различий в пределах одного элемента. Изобары - это разные элементы, имеющие сходство.
Изотопы
Атомы одного и того же элемента могут быть разными. Эти разные атомы одного и того же элемента называются изотопами. Они отличаются друг от друга разным количеством нейтронов. Поскольку количество нейтронов разное, различается и их массовое число. Однако изотопы одного и того же элемента имеют одинаковое количество протонов и нейтронов. Различные изотопы присутствуют в разных количествах, и это выражается в процентах, называемых относительным содержанием. Например, у водорода есть три изотопа: протий, дейтерий и тритий. Их количество нейтронов и относительные содержания следующие.
1 H - нейтронов нет, относительное содержание 99,985%
2 H - один нейтрон, относительное содержание 0,015%
3 H- два нейтрона, относительное содержание 0%
Число нейтронов, которые может удерживать ядро, различается от элемента к элементу. Среди этих изотопов стабильными являются лишь некоторые. Например, у кислорода есть три стабильных изотопа, а у олова - десять стабильных изотопов. В большинстве случаев простые элементы имеют то же число нейтронов, что и число протонов, но в тяжелых элементах нейтронов больше, чем протонов. Количество нейтронов важно для баланса стабильности ядер. Когда ядра слишком тяжелые, они становятся нестабильными, и, следовательно, эти изотопы становятся радиоактивными. Например, 238U излучает излучение и распадается на ядра гораздо меньшего размера. Изотопы могут иметь разные свойства из-за разной массы. Например, они могут иметь разные спины, поэтому их спектры ЯМР различаются. Однако их электронное число одинаково, что приводит к аналогичному химическому поведению.
Для получения информации об изотопах можно использовать масс-спектрометр. Он дает количество изотопов, имеющихся в элементе, их относительные содержания и массы.
Изобары
Изобары - это атомы разных элементов с одинаковым массовым числом, но их атомные номера разные. Другими словами, у них разное количество протонов. Например, 40 S, 40 Cl, 40 Ar, 40 K и 40Ca имеет то же массовое число, что и 40. Однако, как вы знаете, атомный номер серы - 16, хлора - 17, аргона - 18, калия - 19 и кальция - 20. Массовое число - это общее количество протонов и нейтронов, которые имеют атомы.. Поскольку указанные выше атомы имеют разное количество протонов, для получения одинакового массового числа у них должны быть разные нейтроны. Например, у серы должно быть 24 нейтрона, а у хлора - 23 нейтрона. Массовое число также известно как нуклоны. Следовательно, мы можем определить изобары как атомы разных элементов с одними и теми же нуклонами.
В чем разница между изотопами и изобарами?
• Изотопы - это разные атомы одного и того же элемента, тогда как изобары - это атомы разных элементов.
• Изотопы имеют одинаковое количество протонов, но отличаются от количества нейтронов, но изобары отличаются от количества протонов и нейтронов.
• Изотопы имеют разные массовые числа, а изобары имеют одинаковое массовое число.
