Isotopen versus isobaren
Atomen zijn de kleine bouwstenen van alle bestaande stoffen. Er zijn variaties tussen verschillende atomen. Er zijn ook variaties binnen dezelfde elementen. Isotopen zijn voorbeelden van verschillen binnen een enkel element. Isobaren zijn verschillende elementen met een gelijkenis.
Isotopen
Atomen van hetzelfde element kunnen verschillend zijn. Deze verschillende atomen van hetzelfde element worden isotopen genoemd. Ze verschillen van elkaar doordat ze een verschillend aantal neutronen hebben. Omdat het aantal neutronen anders is, verschilt ook hun massagetal. De isotopen van hetzelfde element hebben echter hetzelfde aantal protonen en neutronen. Verschillende isotopen aanwezig in verschillende hoeveelheden, en dit wordt gegeven als een percentage dat relatieve overvloed wordt genoemd. Waterstof heeft bijvoorbeeld drie isotopen als protium, deuterium en tritium. Hun aantal neutronen en relatieve abundanties is als volgt.
1 H - geen neutronen, relatieve overvloed is 99,985%
2 H- één neutron, relatieve overvloed is 0,015%
3 H- twee neutronen, relatieve overvloed is 0%
Het aantal neutronen dat een kern kan bevatten, verschilt van element tot element. Van deze isotopen zijn er slechts enkele stabiel. Zuurstof heeft bijvoorbeeld drie stabiele isotopen en tin heeft tien stabiele isotopen. Meestal hebben eenvoudige elementen hetzelfde neutronengetal als het protongetal, maar in de zware elementen zijn er meer neutronen dan de protonen. Het aantal neutronen is belangrijk om de stabiliteit van de kernen in evenwicht te brengen. Wanneer de kernen te zwaar zijn, worden ze onstabiel en worden die isotopen daarom radioactief. Bijvoorbeeld 238U zendt straling uit en vervalt naar veel kleinere kernen. Isotopen kunnen verschillende eigenschappen hebben vanwege hun verschillende massa's. Ze kunnen bijvoorbeeld verschillende spins hebben, dus hun NMR-spectra verschillen. Hun aantal elektronen is echter vergelijkbaar, wat aanleiding geeft tot een vergelijkbaar chemisch gedrag.
Een massaspectrometer kan worden gebruikt om informatie over isotopen te krijgen. Het geeft het aantal isotopen dat een element heeft, hun relatieve abundanties en massa's.
Isobaren
Isobaren zijn atomen van verschillende elementen met hetzelfde massagetal, maar hun atoomnummers zijn verschillend. Met andere woorden, ze hebben een verschillend aantal protonen. Bijvoorbeeld 40 S, 40 Cl, 40 Ar, 40 K en 40Ca hebben hetzelfde massagetal als 40. Zoals u weet is het atoomnummer van zwavel 16, chloor - 17, argon - 18, kalium - 19 en calcium - 20. Massagetal is het totale aantal protonen en neutronen dat de atomen hebben. Omdat de bovenstaande atomen een verschillend aantal protonen hebben, zouden ze verschillende neutronen moeten hebben om hetzelfde massagetal te krijgen. Zwavel moet bijvoorbeeld 24 neutronen hebben en chloor 23 neutronen. Massa-nummer is ook bekend als nucleonen. Daarom kunnen we isobaren definiëren als atomen van verschillende elementen met dezelfde nucleonen.
Wat is het verschil tussen isotopen en isobaren?
• Isotopen zijn verschillende atomen van hetzelfde element, terwijl isobaren atomen zijn van verschillende elementen.
• Isotopen hebben hetzelfde aantal protonen maar verschillen van het aantal neutronen, maar isobaren verschillen van het aantal protonen en neutronen.
• Isotopen hebben verschillende massagetallen waarbij isobaren hetzelfde massagetal hebben.
