Изотоп пен ион
Атомдар бар барлық заттардың шағын құрылыс блоктары болып табылады. Әртүрлі атомдар арасында өзгерістер болады. Сондай-ақ, бірдей элементтердің ішінде вариациялар бар. Изотоптар бір элементтегі айырмашылықтарға мысалдар болып табылады. Оның үстіне атомдар табиғи жағдайда тұрақты емес. Олар өмір сүру үшін олардың арасында немесе басқа элементтермен әртүрлі комбинацияларды құрайды. Бұл комбинацияларды құру кезінде олар иондар түзуі мүмкін.
Изотоптар
Бір элементтің атомдары әртүрлі болуы мүмкін. Бір элементтің бұл әртүрлі атомдары изотоптар деп аталады. Олар бір-бірінен нейтрондардың әртүрлі санымен ерекшеленеді. Нейтрон саны әртүрлі болғандықтан, олардың массалық саны да әртүрлі. Алайда бір элементтің изотоптарында протондар мен нейтрондардың саны бірдей. Әртүрлі изотоптар әртүрлі мөлшерде болады және бұл салыстырмалы молшылық деп аталатын пайыздық мән ретінде беріледі. Мысалы, сутектің протий, дейтерий және тритий сияқты үш изотопы бар. Олардың нейтрондар саны мен салыстырмалы көптігі келесідей.
1H – нейтрондар жоқ, салыстырмалы молшылық 99,985%
2H- бір нейтрон, салыстырмалы молшылық 0,015%
3H- екі нейтрон, салыстырмалы молшылық 0%
Ядро ұстай алатын нейтрондар саны элементтен элементке қарай әр түрлі болады. Бұл изотоптардың ішінде тек кейбіреулері тұрақты. Мысалы, оттегінің үш тұрақты изотопы, ал қалайының он тұрақты изотопы бар. Көп жағдайда қарапайым элементтердің нейтрон саны протон санымен бірдей болады. Бірақ ауыр элементтерде протондарға қарағанда нейтрондар көп. Нейтрондар саны ядролардың тұрақтылығын теңестіру үшін маңызды. Ядролар тым ауыр болса, олар тұрақсыз болады, демек, сол изотоптар радиоактивті болады. Мысалы, 238 U сәуле шығарады және әлдеқайда кішірек ядроларға дейін ыдырайды. Массалары әртүрлі болғандықтан изотоптар әртүрлі қасиеттерге ие болуы мүмкін. Мысалы, олардың спиндері әртүрлі болуы мүмкін, сондықтан олардың ЯМР спектрлері әртүрлі. Дегенмен, олардың электрон саны ұқсас химиялық әрекетті тудырады.
Изотоптар туралы ақпарат алу үшін масс-спектрометрді пайдалануға болады. Ол элементте бар изотоптардың санын, олардың салыстырмалы көптігін және массасын береді.
Ион
Атомдардың көпшілігі (нобельдік газдардан басқа) табиғатта тұрақты емес, өйткені олардың толық толтырылған валенттік қабықшалары жоқ. Сондықтан атомдардың көпшілігі нобельдік газ конфигурациясын алу арқылы валенттік қабықшаны аяқтауға тырысады. Атомдар мұны үш жолмен жасайды.
- Электрон алу арқылы
- Электрон беру арқылы
- Электрондарды алу арқылы
Иондар алғашқы екі әдіс (электрондарды алу және беру) арқасында түзіледі. Әдетте s блокта және d блокта орналасқан электропозитивті атомдар электрондарды беру арқылы ион түзуге бейім. Осы арқылы олар катиондар түзеді. P блогында орналасқан көптеген эктротеріс атомдар электрондарды алып, теріс иондар түзуді ұнатады. Әдетте теріс иондар атоммен салыстырғанда үлкенірек, ал оң иондар кішірек болады. Иондардың бір заряды немесе бірнеше заряды болуы мүмкін. Мысалы, I топ элементтері +1 катион, ал II топ элементтері +2 катион құрайды. Бірақ d блогында +3, +4, +5 иондарын құра алатын элементтер бар, т.б. Ион түзген кезде электрондар саны өзгеретіндіктен, протондар саны электрондар санына тең емес. ионда. Жоғарыда сипатталған көп атомды иондардан басқа көп атомды және молекулалық иондар да болуы мүмкін. Молекулалардан элементтік иондар жойылғанда көп атомды иондар түзіледі (мысалы: ClO3–, NH4 +).
Изотоптар мен иондардың айырмашылығы неде?
• Изотоптар - бір элементтің әртүрлі атомдары. Олар нейтрондардың әртүрлі санымен ерекшеленеді. Электрондардың санына байланысты иондар атомнан ерекшеленеді. Иондардың электрондары сәйкес атомнан көп немесе аз болуы мүмкін.
• Иондар зарядталған түрлер, бірақ изотоптар бейтарап.
• Элементтердің изотоптары ион түзуге қатыса алады.
