اتم ایزوتوپ عنصر

اتم كوچكترین واحد تشکیل دهنده یک عنصر کیمیاوی است كه خواص همان عنصر ا دارا باشد . یابه عباره دیگر اتم كوچك ترین ذرة یك عنصر بوده كه در تعامل كیمیاوی به حیث كتلة واحد عنصر مذكور سهم می گیرد.

هر اتم دارای یک هسته کوچک است که بیشتر کتله اتم در آن واقع است و هسته اتم بوسیله الکترونها محاصره شده است.هسته نیز خود از پروتون ها که دارای چارج مثبت است و نوترون ها که از لحاظ الکتریکی خنثی میباشند تشکیل شده است. زمانی که تعداد پروتون‌ها و الکترون‌های اتم با هم برابر هستند اتم از نظر الکتریکی در حالت خنثی یا متعادل قرار دارد در غیر این صورت آن را ایون می‌نامند که می‌تواند دارای چارج مثبت یا منفی باشد.

حجم هسته در مقایسه با حجم اتم بسیار کوچک است زیرا بیشتر حجم اتم را فضای خالی تشکیل میدهد.الكترون -e ذره كوچكی است و كتلة یك الكترون ۱۸۴۰ بار کوچکتر از کتله یک پروتون میباشد.

الكترون واحد طبیعی چارج برقی محسوب می شود، معمولا ً الكترون توسط حرف e نشان داده می شود.الكترونها دارا ی چارج منفی اند از طرف دیگر در حالت عادی هر اتم خنثی میباشد.

پس چنین نتیجه به دست میآید كه در ساختمان اتم تعداد الکترون ها و پروتون ها مساوی میباشد.اگر یک اتم را X و تعداد پروتون های آنرا Z بنامیم در آن صورت خواهیم گفت:Z = تعداد پروتون های اتمZ = تعداد الکترون های اتمچنانچه در بالا گفته شد، در هسته اتم نوترون ها نیز شامل میباشند که ذرات بدون چارج برقی بوده کتله تقریباً مساوی به پروتون ها دارند. مجموع تعداد پروتون ها و نوترون های یک هسته را به حرف A نشان میدهند.

X را بنام سمبول اتم، Z را بنام نمره یا شماره اتمی و A را نمره یا بنام شماره کتله می خوانند.مثلاً سمبول کاربن C بوده در هسته اتم کاربن ۶ پروتون و ۶ نوترون شامل اند.

درین صورت گفته میتوانیم:سمبول کاربن X = Cنمره اتمی کاربن Z مساوی به ۶ میباشدنمره کتله کاربن A = پروتون ۷ + نوترون ۶ = ۱۲پس میتوانیم بگوییم که تعداد الکترون های اتم نیز مانند تعداد پروتون ها ۶ میباشد.

ایزوتوپ :

بعضی اتم ها که نمره اتمی Z شان یکی ولی تعداد نوترون های مختلف دارند بنام ایزوتوپ یاد میشوند.

مثلاً اکثیژن (Z=8 ; A=16) تعداد نوترون ها A-Z=8 است و در اکثیژن (Z=8 ; A=18) تعداد نوترون ها A-Z=10 میباشد. در هر دو اتم تعداد پروتون ها یکی بوده در حالیکه تعداد نوترون های آنان از هم تفاوت دارد.

این دو اتم را میتوان ایزوتوپ های اکثیژن نامید.اتم ها میتوانند دو، سه یا به تعداد اضافه تر ایزوتوپ داشته باشند.

ایزوتوپ کاربن ۱۲ (A=12 ; Z=6) در طبعیت به مقدار ۹۸،۹ فیصد میباشد و فیصدی ایزوتوپ کاربن ۱۳(A=13 ; Z=6) در حدود ۱،۱ فیصد میباشد.

یک ایزوتوپ دیگر کاربن بنام ایزوتوپ کاربن ۱۴ یاد میشود که فیصدی آن خیلی کم است. در کاربن ۱۴ عدد اتمی Z مانند کاربن ۱۲ و کاربن ۱۳ مساوی به ۶ است در حالیکه مقدار نوترون در آنها فرق میداشته باشد و عدد کتله آن ۱۴ است که درین صورت در کاربن ۱۴ تعداد نوترون ها به ۸ میرسد.

عنصر :

مجموع همه ایزوتوپ های یک اتم را یک عنصر مینامند.

به عبارت دیگر اتم های مختلف كه دارای چارج هستوی مساو ی میباشد به نام عنصر كیمیاوی یاد می گردد.بطور مثال مجموع ایزوتوپ های کاربن ۱۲، ۱۳ و ۱۴ عنصر کاربن را تشکیل میدهند و مجموع ایزوتوپ های هایدروژن عنصر هایدروژن را و مجموع ایزوتوپ های کلورین، عنصر کلورین را تشکیل میدهد.

چون ایزوتوپ های مختلف یك عنصر دارای خواص كیمیاوی یكسان اند ؛ لذا چنین نتیجه میگیریم كه خواص كیمیاوی یك عنصر مربوط به کتلة اتمی آن نبوده بلكه مربوط به نمبر اتمی (چارج هستوی) آن میباشد.

به همین اساس ایزوتوپ های مختلف یك عنصر توسط یك سمبول نشان داده میشود. و اگر بخواهیم كه هر ایزوتوپ یك عنصر جدا جدا نوشته شود در اینصورت در قسمت فوقانی سمبول عنصر مذكور کتله اتمی هر اتم را مینویسیم.

مثال دیگر ، ایزوتوپ های هایدروژن میباشد که نام عنصر هایدروژن بوده به ایزوتوپ (۱،۱) هایدروژن Hydrogen, به ایزوتوپ (۱،۲) دوتریوم Deuterium و به ایزوتوپ (۱،۳) ترییسم Tritium خطاب میکنند که هر کدام یک پروتون داشته ولی در هسته اتم هایدروژن تعداد نوترون ها صفر، در دوتریوم یک و در تریسیم ۲ میباشد.