- 2 つ以上の原子の陽子の数が同じで中性子の数が異なる場合、それらは同位体として知られています。例 – 水素 (H₁)、重水素 (H2)、トリチウム (H3)。
- それらは同じ原子番号を持ち、周期表の同じ場所にあります。
- 同位体の化学的挙動はほぼ同じですが、物理的性質と原子質量が異なります。
- ほぼすべての化学元素には、1 つまたは複数の同位体があります。
同位体の歴史
1900 年代初頭、J.J.トムソンは学生のフランシス W. アストンの助けを借りて、2 つの異なるタイプのネオン原子を特定しました。1 つは電子 10 個、陽子 10 個、中性子 10 個で構成され、もう 1 つは電子 10 個、陽子 10 個、中性子 12 個で構成されています。アストンはその後、質量分析計を発明し、さまざまな元素の何百もの同位体を識別するために使用されました。アストンは、その功績により 1922 年にノーベル化学賞を受賞しました。
同位体の性質
- 元素の異なる同位体の化学的性質は同じです。これは、電子と陽子が化学的性質を定義するためです。元素の同位体の違いは陽子の数だけであるため、化学的性質は同じままです。
- 元素の異なる同位体の物理的性質は異なります。これは、元素の物理的特性が、陽子、電子、および中性子で構成される元素の原子質量に依存するためです。元素の異なる同位体は質量が異なるため、それらの物理的性質は異なります。
- 一部の同位体は不安定です。各原子核には、それを安定させる一定数の中性子が含まれています。ただし、余分な中性子が含まれている場合もあります。中性子の存在によって原子核が十分に大きくなると、原子核は不安定になり、安定性を達成するために中性子または陽子を失わせようとします。
与えられた同位体の核内の中性子の総数はどのように決定できますか?
特定の同位体の核内の中性子の総数は、その同位体の原子質量と原子番号を使用して決定できます。
- 原子量
原子質量は、原子核内にある陽子と中性子の総数です。質量数ともいう。原子質量は、原子核内に存在する物質の量です。
- 原子番号
原子番号は、存在する中性子に関係なく、原子核内に存在する陽子の数を指します。
特定の同位体の中性子の総数を決定するには、質量数から原子番号を引く必要があります。
例
<オール>40 – 19 =21
この同位体には 21 個の中性子があります。
<オール>炭素の原子番号は 6 です
したがって、
16 – 6 =10
この炭素の同位体には 10 個の中性子があります。
<オール>亜鉛の原子番号は 30 です
したがって、
65 – 30 =35
この亜鉛の同位体には 35 個の中性子があります。
結論
ほとんどすべての元素には同位体があります。したがって、それらについて学ぶことが重要です。アイソトープには多くの用途があります。炭素の異なる同位体は、光合成中に異なる方法で利用されるため、複雑なプロセスになります。放射性または不安定同位体は、核医学の手順でより頻繁に使用されます。たとえば、脳、甲状腺、肝臓、骨髄、肺、心臓、腸のスキャン、癌の検出、および治療、特に目や皮膚、ガンマ線照射などです。腫瘍、甲状腺腫の治療など。それらは私たちの日常生活でも重要な役割を果たしています。たとえば、ウラン同位体は原子炉の燃料として使用されます。アイソトープは、橋の鋼鉄部分の欠陥の検出、国境での密輸品の検出、宇宙探査用の電源バッテリーなどにも使用されます。
