その理由は次のとおりです。
* 同じ数の陽子： 同位体には同じ数の陽子（原子番号）があり、その要素を定義しています。
* 同じ数の電子： 原子は中立性を求めて努力します。陽子の数は同じであるため、電子の数も同じでなければなりません。これは、彼らが同じ電子構成を持っていることを意味し、同様の反応性につながります。
* 異なる中性子数： これは、同位体の重要な違いです。中性子の数は原子質量に影響を与えますが、電子の構成、したがって化学的特性に大きな影響を与えません。
ただし、質量の違いにより、化学的特性には微妙な違いがあります：
* 速度論的同位体効果： 質量が異なる同位体は、運動エネルギーの違いにより、わずかに異なる速度で反応します。重い同位体は反応が遅くなる傾向があります。
* 平衡同位体効果： 同位体は、異なる化学相または種の間で異なる方法で分配することができ、平衡定数のわずかな変動をもたらします。
例：
* 炭素-12および炭素-14： 両方の同位体は化学的に類似しており、他の原子と容易に結合します。ただし、炭素-14は放射性であり、放射性炭素年代測定で使用されます。
* 水素-1（プロテウム）および水素-2（重水素）： 重水素はプロトウムよりもわずかに重く、運動および平衡同位体効果をもたらします。この違いは、原子炉やNMR分光法などの特定の化学反応で使用されます。
要約すると、同位体は非常に類似した化学的特性を持っていますが、質量の変動により微妙な違いが生じます。これらの違いは、質量依存の効果が関連する特定のアプリケーションで多くの場合重要です。
