V.1.2. Izotopi.

🔦 Observație importantă:

Atenție! În sistemul periodic, în fiecare căsuță a elementului chimic, deasupra simbolului este trecut numărul atomic Z, iar sub simbol este trecut numărul de masă A, invers cum îl scriem noi pe caiet.

Izotopii sunt speciile de atomi care au același număr atomic Z (adică, același număr de protoni), dar care au număr de masă diferit (adică, numărul de neutroni diferit).

De exemplu, oxigenul se găsește răspândit sub forma a trei izotopi:

🔦 Observații

• Chiar dacă izotopii au mase atomice diferite, ei au proprietăţi fizice şi chimice asemănătoare.

• Deşi există în natură elemente compuse din atomi de un singur fel, numite monoizotopice (de exemplu, fluorul, sodiul, aluminiul, fosforul), majoritatea elementelor sunt amestecuri de izotopi, uneori de mulţi izotopi, cum ar fi staniul care prezintă zece izotopi. Asemenea elemente se numesc elemente mixte.

• Izotopii anumitor elemente, mai ales ai elementelor cu număr de masă mare, au nuclee instabile, fiind radioactive.

Masele reale ale atomilor sunt foarte mici (~10^-27 kg) și dificil de utilizat în calculele chimice. În locul lor se utilizează masele atomice relative, adică masele atomice raportate la unitatea atomică de masă (prescurtată cu u.a.m. și notată cu u).

Deoarece masa apare exprimată în kg, se înmulțește N_A cu 10³.

Masa atomică relativă (A) este numărul care arată de câte ori masa unui atom este mai mare decât unitatea atomică de masă.

🔦 Observație

Masa atomică relativă este valoarea trecută în tabelul periodic sub simbolul fiecărui element şi este, de obicei, un număr raţional (a nu se confunda cu numărul de masă A, care este un număr întreg, cel mai apropiat de masa atomică).

În cazul unui element chimic care se găseşte în natură sub forma a mai mulţi izotopi stabili, masa atomică relativă medie este dependentă de:

• masa atomică relativă a fiecărui izotop;
• procentul sau abundenţa izotopului în compoziția elementului în natură.

De exemplu, masa atomică relativă medie a elementului clor este A_Cl = 35,45.

Clorul se găseşte în natură sub forma a doi izotopi stabili:

🔦 Observație

De exemplu, când realizăm structura atomului de clor, folosim numărul de masă A = 35.

Când facem calcule chimice, folosim masa atomică relativă a clorului A = 35,5 u.

Masele nucleonilor, determinate cu precizie pe cale experimentală sunt:

m_proton = 1,007825 u ≈ 1 u

m_neutron = 1,008665 u ≈ 1 u

Specia nucleară care are un anumit număr de protoni (Z) și un anumit număr de neutroni (N) se numește nuclid.