Isotoopid vs isobaarid
Aatomid on kõigi olemasolevate ainete väikesed ehitusplokid. Erinevate aatomite vahel on erinevusi. Samuti on samades elementides variatsioone. Isotoopid on näited erinevustest ühe elemendi sees. Isobaarid on erinevad sarnasusega elemendid.
Isotoopid
Sama elemendi aatomid võivad olla erinevad. Neid sama elemendi erinevaid aatomeid nimetatakse isotoopideks. Nad erinevad üksteisest erineva neutronite arvuga. Kuna neutronite arv on erinev, siis erineb ka nende massinumber. Sama elemendi isotoopidel on aga sama palju prootoneid ja neutroneid. Erinevad isotoopid esinevad erinevates kogustes ja see on antud protsendina, mida nimetatakse suhteliseks arvukuseks. Näiteks vesinikul on kolm isotoopi nagu protium, deuteerium ja triitium. Nende neutronite arv ja suhteline arvukus on järgmine.
1 H - neutrone puudub, suhteline arvukus on 99,955%
2 H- üks neutron, suhteline rohkus on 0,015%
3 H - kaks neutronit, suhteline arvukus on 0%
Neutronite arv, mida tuum suudab hoida, erineb elemenditi. Nende isotoopide seas on ainult mõned stabiilsed. Näiteks hapnikul on kolm stabiilset isotoopi ja tinal on kümme stabiilset isotoopi. Enamasti on lihtsatel elementidel sama neutronite arv kui prootonitel, kuid rasketes elementides on neid rohkem kui prootoneid. Neutronite arv on oluline tuumade stabiilsuse tasakaalustamiseks. Kui tuumad on liiga rasked, muutuvad nad ebastabiilseks ja seetõttu muutuvad need isotoopid radioaktiivseks. Näiteks 238U kiirgab kiirgust ja laguneb palju väiksematesse tuumadesse. Isotoopidel võivad olla erinevad omadused nende erineva massi tõttu. Näiteks võivad neil olla erinevad keerutused, seega on nende NMR-spektrid erinevad. Kuid nende elektronide arv on sarnane, mis põhjustab sarnase keemilise käitumise.
Isotoopide kohta teabe saamiseks võib kasutada massispektromeetrit. See annab elemendi isotoopide arvu, nende suhtelise arvukuse ja massi.
Isobaarid
Isobaarid on erinevate elementide aatomid, millel on sama massinumber, kuid nende aatomnumbrid on erinevad. Teisisõnu, neil on erinev prootonite arv. Näiteks 40 S, 40 Cl, 40 Ar, 40 K ja 40Ca-l on sama massinumber kui 40. Kuid nagu teate, on väävli aatomarv 16, kloor - 17, argoon - 18, kaalium - 19 ja kaltsium - 20. Massinumber on aatomite prootonite ja neutronite koguarv.. Kuna ülaltoodud aatomitel on erinev prootonite arv, peaksid sama massinumbri saamiseks olema erinevad neutronid. Näiteks väävlis peaks olema 24 ja klooris 23 neutronit. Massinumbrit tuntakse ka kui nukleone. Seetõttu võime isobaare defineerida erinevate elementide aatomitena, millel on samad nukleonid.
Mis vahe on isotoopidel ja isobaaridel?
• Isotoopid on sama elemendi erinevad aatomid, samas kui isobaarid on erinevate elementide aatomid.
• Isotoopidel on sama palju prootoneid, kuid need erinevad neutronite arvust, kuid isobaarid erinevad prootonite ja neutronite arvust.
• Isotoopidel on erinev massinumber, kus isobaaridel on sama massinumber.
