Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Aatommassi arv
- Keemia
- Keskmine isotoopne mass
- Isotoopide stabiilsus ja esinemine
Elemente eristatakse vastavalt nende tuumas olevate prootonite arvule. Näiteks vesiniku tuumas on üks prooton, kullal aga 79. Prootonitel on positiivne laeng ja need kaaluvad ühte aatommassiühikut. Tuumad sisaldavad tavaliselt ka neutroneid, mis kaaluvad umbes sama palju kui prootonid, kuid millel pole laengut.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Kaks aatomit, mis sisaldavad sama arvu prootoneid, kuid erinevat arvu neutroneid, on sama elemendi isotoobid. Nende massid on erinevad, kuid reageerivad keemiliselt samamoodi.
Aatommassi arv
Isotoopidele ei anta tavaliselt erinimesid, välja arvatud deuteerium ja triitium, mis on vesiniku isotoobid. Selle asemel märgistatakse isotoobid lihtsalt nende aatommassi arvu järgi. See arv viitab elementide tuuma massile. Kuna prootonitel ja neutronitel on umbes sama kaal, on aatommasside arv tuumas lihtsalt prootonite ja neutronite summa. Kõigil süsinikul on kuus prootonit, kuid erinevatel isotoopidel on erinev arv neutroneid. Süsinik-12 on kõige tavalisem, kuue neutroniga, kuid süsinik-13 ja süsinik-14 - vastavalt seitsme ja kaheksa neutroniga - esinevad ka looduslikult.
Keemia
Positiivsed ja negatiivsed laengud meelitavad. Aatomi või molekuli stabiilsuse tagamiseks peab selle netolaeng olema null, mis tähendab, et positiivsed ja negatiivsed laengud tühistavad üksteise. Tuumas positiivselt laetud prootonite arv määrab tuuma tiirlevate negatiivselt laetud elektronide arvu. Keemilisi reaktsioone juhib erinevate aatomite positiivsete ja negatiivsete laengute - prootonite ja elektronide - vastasmõju. Kuna neutronid pole positiivsed ega negatiivsed, ei mõjuta need keemilisi reaktsioone. Teisisõnu, erinevad isotoobid ei käitu keemiliste reaktsioonide või ühendite moodustamisel erinevalt. Neid eristatakse ainult kaalu järgi.
Keskmine isotoopne mass
Perioodilises tabelis on loetletud iga elemendi aatommassid. Tavaliselt on see arv koma, mitte täisarv. Seda ei tehta, kuna vesiniku üks üksiku aatomi mass on 1,0079 aatommassiühikut - neutronid ja prootonid kaaluvad ühte aatommassiühikut, seega on igal aatomil massi täisarv. Perioodilises tabelis loetletud arv on elemendi looduslikult esinevate isotoopide kaalutud keskmine. Peaaegu kogu vesinikul on vaid üks prooton ja neutroneid pole, kuid väikesel protsendil vesinikust on üks või kaks neutronit ja seda nimetatakse deuteeriumiks või triitiumiks. Need raskemad isotoobid kalduvad keskmise kaalu pisut kõrgemaks.
Isotoopide stabiilsus ja esinemine
Teatud prootonite ja neutronite kombinatsioonid on enam-vähem stabiilsed kui teised. Üldiselt on looduses isotoobi sagedus määratud selle stabiilsusega. Kõige tavalisemad on ka kõige stabiilsemad isotoobid. Teatud isotoobid on radioaktiivsetena ebastabiilsed, st nad lagunevad aja jooksul mõneks teiseks elemendiks või isotoobiks ja eraldavad kõrvalsaadusena kiirgust. Näiteks süsinik-14 ja triitium on mõlemad radioaktiivsed. Teatud eriti radioaktiivseid isotoope looduses ei eksisteeri, kuna need lagunevad liiga kiiresti, kuid teised, näiteks süsinik-14, lagunevad aeglaselt ja esinevad looduslikult.