Razlika med izotopom in ionom

Izotop proti ionu

Atomi so majhni gradniki vseh obstoječih snovi. Med različnimi atomi obstajajo razlike. Obstajajo tudi različice znotraj istih elementov. Izotopi so primeri razlik v enem samem elementu. Poleg tega so atomi v naravnih pogojih komaj stabilni. Med njimi ali z drugimi elementi tvorijo različne kombinacije, da obstajajo. Pri tvorbi teh kombinacij lahko tvorijo ione.

Izotopi

Atomi istega elementa so lahko različni. Ti različni atomi istega elementa se imenujejo izotopi. Med seboj se razlikujejo po tem, da imajo različno število nevtronov. Ker je število nevtronov različno, se tudi njihovo masno število razlikuje. Vendar imajo izotopi istega elementa enako število protonov in nevtronov. V različnih količinah so prisotni različni izotopi, kar je podano v odstotnih vrednostih, imenovanih relativna številčnost. Na primer, vodik ima tri izotope kot protium, devterij in tritij. Njihovo število nevtronov in relativno številčnost je naslednje.

¹H - brez nevtronov, relativna številčnost je 99,985%

²H- en nevron, relativna številčnost je 0,015%

³H- dva nevtrona, relativna številčnost je 0%

Število nevtronov, ki jih lahko vsebuje jedro, se razlikuje od elementa do elementa. Med temi izotopi so samo nekateri stabilni. Na primer, kisik ima tri stabilne izotope, kositer pa deset stabilnih izotopov. Večina časa imajo preprosti elementi enako nevtronsko število kot protonsko število. Toda v težkih elementih je več nevtronov kot protonov. Število nevtronov je pomembno za uravnoteženje stabilnosti jeder. Ko so jedra pretežka, postanejo nestabilna in zato ti izotopi postanejo radioaktivni. Na primer, ²³⁸ U oddaja sevanje in razpade na veliko manjša jedra. Izotopi imajo lahko različne lastnosti zaradi različne mase. Na primer, imajo lahko različne vrtljaje, zato se njihovi spektri NMR razlikujejo. Vendar je njihovo število elektronov podobno, kar povzroča podobno kemijsko obnašanje.

Za pridobivanje informacij o izotopih lahko uporabimo masni spektrometer. Daje število izotopov, ki jih ima element, njihovo relativno številčnost in maso.

Ion

Večina atomov (razen nobelovnih plinov) v naravi ni stabilna, ker nima popolnoma napolnjenih valenčnih lupin. Zato večina atomov poskuša dokončati valenčno lupino s pomočjo nobelove konfiguracije plina. Atomi to počnejo na tri načine.

1. Z pridobivanjem elektronov
2. Z darovanjem elektronov
3. Z nabiranjem elektronov

Ioni nastajajo zaradi prvih dveh metod (pridobivanje in darovanje elektronov). Običajno elektropozitivni atomi, ki so v bloku s in d, ponavadi tvorijo ione z dajanjem elektronov. S tem sredstva proizvajajo katione. Večina ektronegativnih atomov, ki so v p bloku, radi pridobivajo elektrone in tvorijo negativne ione. Običajno so negativni ioni večji v primerjavi z atomom, pozitivni pa so manjši. Ioni imajo lahko en naboj ali več nabojev. Na primer, elementi skupine I tvorijo katione +1, elementi skupine II pa +2 katione. Toda v bloku d so elementi, ki lahko tvorijo + 3, + 4, +5 ione itd. Ker se pri tvorbi iona spremeni število elektronov, število protonov ni enako številu elektronov v ionu. Razen zgoraj opisanih poliatomskih ionov lahko obstajajo tudi polihatomski in molekularni ioni. Ko se elementarni ioni izgubijo iz molekul, nastanejo večatomski ioni (npr. ClO₃^-, NH₄⁺).