chemia
3

1.4. Izotopy

1.4. Izotopy

Izotopy to odmiany tego samego pierwiastka chemicznego, które różnią się liczbą neutronów w jądrze atomowym (a tym samym liczbą masową).

Na przykład azot ma dwa trwałe izotopy:    i ¹³ N. Ich jądra mają po 7 protonów oraz 7

lub 8 neutronów. Węgiel ma dwa trwałe izotopy: ^lgC, oraz jeden nietrwały izotop (promieniotwórczy) ^C.

Większość pierwiastków występujących w przyrodzie stanowi mieszaninę kilku izotopów mających niemal takie same właściwości fizyczne i chemiczne.

D1.5. Masa atomowa pierwiastka

Masa atomowa pierwiastka »/_at jest średnią ważoną mas atomowych wszystkich naturalnych izotopów danego pierwiastka.

Masa atomowa jest liczbą niecałkowitą (wyrażoną w u), podawaną w układzie okresowym. Oblicza się ją, korzystając z ogólnego wzoru:

_ X_{ • xj% + X₂ • x₂% + W₃ • *₃% + ... + X_n ■ x„%

ot

100%

gdzie: X„ - masa atomowa izotopu X_n;

x_n % - zawartość procentowa danego izotopu w próbce pierwiastka.

Przykład 1.3

Oblicz zawartość procentową izotopów miedzi: ⁶³Cu i ⁶'Cu w próbce tego pierwiastka, jeżeli masa atomowa miedzi wynosi m_atCu = 63,546 u.

Rozwiązanie:

m

Masa atomowa izotopu ⁶³Cu wynosi X_x = 63 u, a masa atomowa izotopu ⁶⁵Cu X₂ = 65 u. Ułożenie wyrażenia pozwalającego na obliczenie zawartości procentowej izotopów miedzi: X_x • X! % + Z₂ • (100 % - jcj %)

at.Cu

100%

gdzie: x_x % - zawartość procentowa izotopu ⁶³Cu w próbce miedzi;

(100 % —X\ %) - zawartość procentowa izotopu ⁶'Cu w próbce.

63u -_Xl% + 65u • (100% -x,%)

63,546 u =-

100%

Wykonanie obliczeń: _X] = 72,7 %.

Odpowiedź: W próbce miedzi jest 72,7 % izotopu ⁶³Cu oraz 27,3 % izotopu ^6:>Cu

9

www.wsip.com.pl