Chemia18

! li /bil .llOtTKl w,i c/yll mmii i

|>l()l Wl.C.lk.l

w ukladzln okrnsowym, lo IIc/Im protonów w |r|di/ii atomu

* plnrwlaitKa

h/ijM /rńdiil iiodain, /u nu kllil Iii tylko |.j dni atomu My |mlii.ik pi/yj Miliiiny opis nu klldii |ako atO mu o okin&lo iiym 'ikliid/le l.ldia

l/olopy lu odmiany limo. sanioęjo phii wlustka, niZiili|iai sil?

III /l>.| mmlii) nów w ji|drzo

i m -

3 2 b Opis składu Jąder atomowych

Alom, kii u ego jądro /.uwić ni określi >n ą lic/bę | u i doi mu i neutronów, nazywamy nuklidem. ()pisujemy go za pomocą lak zwanych liczb jądrowych liczby atomowej X i liczby masowej A. Liczby te zapisujemy z. lewej strony symbolu pierwiastka chemicznego.

W takim zapisie A oznacza liczbę masową równą sumie liczb protonów i neutronów w jądrze, Z to liczba atomowa równa liczbie protonów w jądrze, a „E” - symbol chemiczny pierwiastka.

Pierwiastek to zbiór atomów o takiej samej liczbie protonów w jądrze.

Dla znanych obecnie 118 pierwiastków wartość liczby atomowej / wynosi od 1 (dla wodoru) do 118 (dla najcięższego pierwiastka). Wartości liczb masowych wynoszą od 1 (dla nuklidu jH) do 293 dla jedynego znanego dotychczas nuklidu pierwiastka o liczbie atomowej 118. Tak duże atomy położone w dolnej części układu okresowego są atomami otrzymywanymi sztucznie. Wiele z nich nie ma jeszcze nazwy. Określa się je wtedy zgodnie z zasadami nazewnictwa, uwzględniającymi ich liczbę atomową - stąd dla 118. pierwiastka stosuje się nazwę ununokl (symbol Uuo). (Istnienie niektórych sztucznie otrzymywanych atomów jest trudne do udowodnienia. Ostatnie badania podają w wątpliwość istnienie 118. pierwiastaka.)

Z wartości liczb atomowej i masowej możemy bardzo łatwo określić skład jądra atomowego, na przykład: dla atomu sodu pjNa liczba protonów wynosi 11, gdyż Z =11, neutronów zaś 12 (A-Z = 23-11 = 12). Atom chloru fyCl ma 17 protonów, ponieważ Z =17, i 20 neutronów, gdyż A -Z = 37-17 = 20.

3.2.6. Izotopy jako odmiany atomów tego samego pierwiastka

Izotopy są to odmiany danego pierwiastka, różniące się liczbą neutronów w jądrze. Oczywiście, izotopy tego samego pierwiastka muszą mieć jednakową liczbę protonów w jądrze, co wynika z poznanej już przez nas definicji pierwiastka. Określenie izotop pochodzi od greckiego słowa iso-topos, czyli „to samo miejsce” (domyślnie - jakie zajmuje w układzie okresowym pierwiastków chemicznych). Pierwiastki cechują bardzo różne ilości izotopów: niektóre istnieją w przyrodzie jako tak zwane pierwiastki czyste izotopowo, czyli w postaci tylko jednego trwałego nuklidu danego pierwiastka (są to między' innymi fluor ‘!(F, sód f,'Na, fosfor ,'P). Przeważająca większość pierwiastków ma 2 izotopy lub więcej (najwięcej izotopów charakteryzuje c\m\ iż lu nuklidów te (■o pit rwiaslka jcsl trwałych).

Ponieważ i/otop\ d.mi m pii twi.islku /.uwieraj;; rożne lie/by nu kit now w jądrze, różni;; m«, od ,iebie masa atomów. Maja one natomiast |. iilw/ne ro/miai\ atom..w ponieważ wszystkie charakleiy/ują się Inakow;; liczbę elektmnow. Ponadto izotopy tego samego pierwiastka i do sieki. ,    względem właściwości chemicznych i fizycz

nych.

¹!o    ¹s0    ¹80

i _V' 3.7. Izotopy tlenu, które w postaci atomów, cząsteczek i jonów współtworzą i ■ iwiastek chemiczny tlen.

Niekiedy jednak wśród izotopów tego samego pierwiastka mogą vstypować różnice we właściwościach fizycznych, przy czym są one tym tykszc, im bardziej izotopy różnią się masami. Od masy cząsteczek znacznym stopniu zależy gęstość pierwiastka i szybkość dyfuzji cząste-. I natomiast takie cechy, jak na przykład przewodnictwo elektryczne v barwa nie zależą od liczby masowej atomu. Duże względne różnice ni . powodują, że poszczególne właściwości fizyczne (oraz częściowo m uliczne) różnią się w przypadku izotopów wodoru znacznie bardziej niż w jakimkolwiek innym pierwiastku i dlatego nuklidy wodoru mają drębne nazwy oraz symbole:

|ll - prot, symbol H, nazywany również wodorem lekkim;

j11 — deuter, symbol I), nazywany również wodorem ciężkim;

■|H - tryt, symbol T, nazywany również wodorem promieniotwórczym.

Właściwości chemiczne izotopów tego samego pierwiastka są jeszcze hardziej zbliżone do siebie niż właściwości fizyczne. Różnice wynikają icdynie z niejednakowej szybkości reagowania poszczególnych izotopów lub nuklidów. Różna szybkość reagowania izotopów wodoru powoduje mksyczność ciężkiej wody dla roślin, zwierząt i ludzi, mimo że nie jest ma promieniotwórcza. Dzieje się tak dlatego, że deuter zawarty w ciężkiej wodzie reaguje w niektórych reakcjach 6-7 razy wolniej niż lekki i/.olop wodoru ]H, czyli prot. Zakłóca to zrównoważony przebieg reakcji biochemicznych wody w metabolizmie.

/y wiesz, że...

'mniejszenie szybkości reakcji trytu (T) w porównaniu z protem JH jest nie kiedy 25-krotne. Oznacza to, że każdy ze składników równomolowej miesza nmy H₂ + T, mo/e / odpowiednim reagentem przereagować w zupełnie inny •posól). I ekki nuklid wodoru przereaguje na przykład w 95%, czyli prawie cal kowicie, nalnmi.r.l I pi/ereaguje w niewielkim stopniu. Oznacza to wl.iści wie ilosi iowe pi d i. I ni. iy< h nuklidów.

Ciężka woda

(D₂0) - ma za stosowanie jako środek chlod/ący w stosach ato mowych ora/ ja ko źródło dci ilu ru. Jest to be/ barwna ciec/

0    gęstości wy raźnie więks/oj od zwykłej wody, (d= 1,104 g/cm¹). nieco więks/e| temperaturzo topnienia

= +3,8°C

1    temperalur/e wrzenia

i 101,4 C

\ • /

-w-

11/