Il rapporto neutrone / protone e il numero totale di nucleoni determinano la stabilità degli isotopi.
RAPPORTO NEUTRON / PROTON
Il fattore principale è il rapporto tra neutroni e protoni.
A distanza ravvicinata, esiste una forte forza nucleare tra i nucleoni. Questa forza attrattiva viene dai neutroni. Più protoni nel nucleo hanno bisogno di più neutroni per legare insieme il nucleo.
Il grafico sottostante è un grafico del numero di neutroni rispetto al numero di protoni in vari isotopi stabili.
I nuclei stabili sono nella banda rosa conosciuta come cintura di stabilità Hanno un rapporto di neutroni / protoni tra 1: 1 e 1.5: 1.
NUMERO DI NUCLEONI
Man mano che il nucleo si ingrandisce, le repulsioni elettrostatiche tra i protoni si indeboliscono. La forza nucleare forte è circa 100 volte più forte delle repulsioni elettrostatiche. Funziona solo su brevi distanze. Dopo una certa dimensione, la forza forte non è in grado di tenere insieme il nucleo.
L'aggiunta di neutroni extra aumenta lo spazio tra i protoni. Questo diminuisce le loro repulsioni ma, se ci sono troppi neutroni, il nucleo è nuovamente fuori equilibrio e decade.
Il bromo è costituito da due isotopi con masse di 78,92 e 80,92 amu. Qual è l'abbondanza di questi due isotopi?
Isotopescolor (bianco) (XX) massa (amu) colore (bianco) (X) abbondanza isotopica Br-79colore (bianco) (XXXX) 78,92colore (bianco) (XXXXXXX)? Br-81color (bianco) (XXXX) 80.92color (bianco) (XXXXXXX)? "massa atomica media" = ("massa *%" + "massa *%" + "massa *%" ...) Lascia x essere% abbondanza di Br-79 Sia 1-x sia% abbondanza di Br-81 Br è 79. 904g / mol sul colore della tavola periodica (arancione) "(massa atomica media)" 79.904% = x + (1-x) 79.904% = (78.92 * x) + (80.92 * (1-x)) 79.904% = (78.92x) + (80.92-80.92x)) 79.904% = 78.92x + 80.92-80.92x 79.904% = - 2x + 80.
L'ossigeno è composto da tre isotopi 16/8 O (15.995 u), 17/8 O (16.999 u) e 18/8 O (17.999 u). Uno di questi isotopi, 17/8 O, comprende lo 0,037% di ossigeno. Qual è la percentuale di abbondanza degli altri due isotopi, usando la massa atomica media di 15.9994 u.
L'abbondanza di "" _8 ^ 16 "O" è 99.762% e l'abbondanza di "" _8 ^ 18 "O" è 0.201%. Supponi di avere 100.000 atomi di O. Quindi hai 37 atomi di "" _8 ^ 17 "O" e 99 963 atomi degli altri isotopi. Sia x = il numero di atomi di "" _8 ^ 16 "O".Quindi il numero di atomi di "" _8 ^ 18 "O" = 99 963 - x La massa totale di 100.000 atomi è x × 15.995 u + (99 963 - x) × 17.999 u + 37 × 16.999 u = 100 000 × 15.9994 u 15.995 x + 1 799 234.037 - 17.999 x + 628.963 = 1 599 940 2.004 x = 199 123 x
Che cosa succederà agli isotopi radioattivi?
Decadranno su un altro nuclide. Prima di tutto è importante conoscere la differenza tra isotopo e nuclide, poiché questi termini sono spesso confusi: isotopo: una varietà di un elemento con lo stesso numero di protoni e quindi le stesse proprietà chimiche. Gli isotopi differiscono nel numero di neutroni o energia nel nuclide nucleico: un termine più generale che si riferisce a varietà di elementi che non sono necessariamente isotopi. Il decadimento radioattivo di solito modifica il numero di protoni nel nucleo e quindi un decadimento di "isotopi" non è il termine corretto, è