Изотопы: что это такое и какие они бывают

Изотопы – это атомы, которые имеют одинаковое количество протонов и электронов, но разное количество нейтронов. На уроках химии школьникам рассказывают, что каждый элемент имеет свой уникальный атом, состоящий из определенного количества протонов. Количество протонов определяет атомное число элемента. Каждый атом имеет такое же количество электронов, как протоны.

Также существуют изотоны и изобары. Изотопами называют ядра элементов, которые содержат разное количество протонов и одинаковое количество нейтронов. Изобары – атомы, в ядрах которых разное количество протонов и нейтронов, но их сумма одинакова.

Поскольку нейтроны не имеют электрического заряда, изменение количества нейтронов не влияет на химию элемента. Однако это меняет массу элемента. Изотопы идентифицируются по их массе, составляющей общее количество протонов и нейтронов.

Все элементы имеют ряд изотопов. Водород имеет наименьшее количество изотопов – только три. Цезий и Ксенон имеют наибольшее количество изотопов – 36. Более о количестве изотопов в каждом элементов, читайте в учебнике по химии за 8 класс А.М. Бутенко.

Как записывают изотопы

Вид атомов с определенным числом протонов и нейтронов в ядре называется нуклидом. Существуют два способа написания изотопов. Они оба используют массу атома, где масса = (количество протонов) + (количество нейтронов). Первый способ – поставить массу перед символом элемента: 4He, 14С, 235U. Другой способ – выписать элемент и записать массу после дефиса рядом с названием элемента: Гелий-4, Карбон-14, Уран-238.

Водород является единственным элементом, где изотопам даны конкретные названия. Водород, который имеет нулевые нейтроны, называется протиумом. Водород с одним нейтроном называется дейтерием, с двумя – тритием. Дейтерий может образовывать воду с кислородом. Это называется "тяжелой водой", поскольку дейтерий имеет вдвое больше нормы водорода.

Какие бывают изотопы

Изотопы бывают стабильные и нестабильные, природные и искусственные.

Когда изотоп нестабилен, он со временем приходит в упадок и превращается в другой изотоп или элемент. Нестабильные изотопы считаются радиоактивными – это все неестественные или техногенные элементы. Многие элементы существуют лишь в такой форме.

Большинство элементов, которые встречаются в природе, состоят из стабильных изотопов. Элементом с самыми стабильными изотопами есть олово, которое имеет десять различных устойчивых изотопов.

Природные изотопы распространены в природе. Искусственные в природе не встречаются, а образуются в результате ядерных реакций.

Интересные факты об изотопах:

• Тяжелые изотопы, как правило, реагируют медленнее, чем более легкие того же элемента.

• Известно 254 стабильных изотопов и 80 элементов, которые имеют по крайней мере один стабильный изотоп.

• Двадцать шесть элементов имеют только один стабильный изотоп. Эти элементы называются моноизотопными.

Если в вашем учебнике не было такой информации, вы можете поискать ее в других учебных пособиях в разделе Учебники по химии за 8 класс.