Разлика между изотопи и изобари

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 13:30

Изотопи срещу изобари

Атомите са малките градивни елементи на всички съществуващи вещества. Има вариации между различните атоми. Освен това има вариации в едни и същи елементи. Изотопите са примери за разлики в рамките на един елемент. Изобарите са различни елементи с прилика.

Изотопи

Атомите на един и същи елемент могат да бъдат различни. Тези различни атоми на един и същи елемент се наричат изотопи. Те се различават един от друг по това, че имат различен брой неутрони. Тъй като числото на неутроните е различно, тяхното масово число също се различава. Изотопите на един и същ елемент обаче имат еднакъв брой протони и неутрони. Различните изотопи присъстват в различни количества и това се дава като процентна стойност, наречена относително изобилие. Например, водородът има три изотопа като протий, деутерий и тритий. Техният брой неутрони и относителното им съдържание са както следва.

^{1H – няма неутрони, относителното изобилие е 99,985%}

^{2H- един неутрон, относителното изобилие е 0,015%}

^{3H- два неутрона, относителното изобилие е 0%}

Броят неутрони, които едно ядро може да побере, се различава от елемент до елемент. Сред тези изотопи само някои са стабилни. Например кислородът има три стабилни изотопа, а калайът има десет стабилни изотопа. През повечето време простите елементи имат същото неутронно число като протонното число, но в тежките елементи има повече неутрони от протоните. Броят на неутроните е важен за балансиране на стабилността на ядрата. Когато ядрата са твърде тежки, те стават нестабилни и следователно тези изотопи стават радиоактивни. Например ^{238 U излъчва радиация и се разпада до много по-малки ядра. Изотопите могат да имат различни свойства поради различните си маси. Например, те могат да имат различни завъртания, поради което техните ЯМР спектри се различават. Техният брой електрони обаче е подобен, което води до подобно химическо поведение.}

Масов спектрометър може да се използва за получаване на информация за изотопи. Той дава броя на изотопите, които даден елемент има, тяхното относително изобилие и маси.

Изобари

Изобарите са атоми на различни елементи с едно и също масово число, но техните атомни номера са различни. С други думи, те имат различен брой протони. Например ⁴⁰S, ⁴⁰Cl, ⁴⁰Ar, ^{40 K и} 40^{Ca имат същото масово число като 40. Въпреки това, както знаете, атомният номер на сярата е 16, на хлора – 17, на аргона – 18, на калия – 19 и калций – 20. Масовото число е общият брой протони и неутрони, които притежават атомите. Тъй като горните атоми имат различен брой протони, за да получат същото масово число, те трябва да имат различни неутрони. Например сярата трябва да има 24 неутрона, а хлорът трябва да има 23 неутрона. Масовото число е известно също като нуклони. Следователно можем да дефинираме изобарите като атоми на различни елементи с еднакви нуклони.}

Каква е разликата между изотопи и изобари?

• Изотопите са различни атоми на един и същи елемент, докато изобарите са атоми на различни елементи.

• Изотопите имат еднакъв брой протони, но се различават от броя на неутроните, но изобарите се различават от броя на протоните и неутроните.

• Изотопите имат различни масови числа, докато изобарите имат едно и също масово число.