Różnica między izotopem a jonem

Izotop vs jon

Atomy są małymi elementami składowymi wszystkich istniejących substancji. Istnieją różnice między różnymi atomami. Istnieją również odmiany w obrębie tych samych elementów. Izotopy są przykładami różnic w obrębie jednego elementu. Ponadto atomy nie są stabilne w warunkach naturalnych. Tworzą różne kombinacje między nimi lub z innymi elementami, aby istnieć. Podczas tworzenia tych kombinacji mogą wytwarzać jony.

Izotopy

Atomy tego samego pierwiastka mogą być różne. Te różne atomy tego samego pierwiastka nazywane są izotopami. Różnią się od siebie różną liczbą neutronów. Ponieważ liczba neutronów jest inna, ich liczba masowa również się różni. Jednak izotopy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów i neutronów. Różne izotopy obecne w różnych ilościach, i jest to podawane jako wartość procentowa zwana względną obfitością. Na przykład wodór ma trzy izotopy jako prot, deuter i tryt. Ich liczba neutronów i względne liczebności są następujące.

¹H - brak neutronów, względna obfitość wynosi 99,985%

²⁾H - jeden neutron, względna obfitość wynosi 0,015%

³⁾H- dwa neutrony, względna obfitość wynosi 0%

Liczba neutronów, które może posiadać jądro, różni się w zależności od elementu. Spośród tych izotopów tylko niektóre są stabilne. Na przykład tlen ma trzy stabilne izotopy, a cyna ma dziesięć stabilnych izotopów. Zwykle proste elementy mają tę samą liczbę neutronów co liczba protonów. Ale w ciężkich elementach jest więcej neutronów niż protonów. Liczba neutronów jest ważna dla zrównoważenia stabilności jąder. Gdy jądra są zbyt ciężkie, stają się niestabilne i dlatego izotopy stają się radioaktywne. Na przykład, ²³⁸ U emituje promieniowanie i rozpada się na znacznie mniejsze jądra. Izotopy mogą mieć różne właściwości z powodu różnych mas. Na przykład mogą mieć różne spiny, dlatego ich widma NMR są różne. Jednak ich liczba elektronowa jest podobna, co powoduje podobne zachowanie chemiczne.

Spektrometr masowy może służyć do uzyskiwania informacji o izotopach. Podaje liczbę izotopów elementu, ich względną obfitość i masy.

Jon

Większość atomów (z wyjątkiem gazów nobla) nie jest stabilna z natury, ponieważ nie ma całkowicie wypełnionych powłok walencyjnych. Dlatego większość atomów próbuje uzupełnić powłokę walencyjną, uzyskując konfigurację gazu Nobla. Atomy robią to na trzy sposoby.

1. Zdobywając elektrony
2. Oddając elektrony
3. Haring elektronów

Jony są wytwarzane z powodu dwóch pierwszych metod (pozyskiwania i przekazywania elektronów). Zazwyczaj elektropozytywne atomy, które znajdują się w bloku s i d, mają tendencję do tworzenia jonów poprzez oddawanie elektronów. W ten sposób wytwarzają kationy. Większość atomów ektronegatywnych znajdujących się w bloku p lubi pozyskiwać elektrony i tworzyć jony ujemne. Zazwyczaj jony ujemne są większe w porównaniu z atomem, a jony dodatnie są mniejsze. Jony mogą mieć jeden ładunek lub wiele ładunków. Na przykład elementy grupy I tworzą kationy +1, a elementy grupy II tworzą kationy +2. Ale w bloku d znajdują się elementy, które mogą wytwarzać jony + 3, + 4, +5 itp. Ponieważ podczas tworzenia jonu następuje zmiana liczby elektronów, liczba protonów nie jest równa liczbie elektronów w jonie. Oprócz wyżej opisanych jonów wieloatomowych mogą także występować jony wieloatomowe i cząsteczkowe. Kiedy jony elementarne są tracone z cząsteczek, powstają jony wieloatomowe (np. ClO₃₎^-, NH₄⁺).