تفاوت بین ایزوتوپ و یون

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 13:37

ایزوتوپ در مقابل یون

اتم ها بلوک های کوچک سازنده همه مواد موجود هستند. بین اتم های مختلف تغییراتی وجود دارد. همچنین، تغییراتی در عناصر مشابه وجود دارد. ایزوتوپ ها نمونه هایی برای تفاوت در یک عنصر واحد هستند. علاوه بر این، اتم ها در شرایط طبیعی به سختی پایدار هستند. آنها ترکیب های مختلفی را بین خود یا با عناصر دیگر تشکیل می دهند تا وجود داشته باشند. هنگام تشکیل این ترکیبات ممکن است یون تولید کنند.

ایزوتوپ

اتم های یک عنصر می توانند متفاوت باشند. این اتم های مختلف یک عنصر را ایزوتوپ می نامند. آنها با داشتن تعداد نوترون متفاوت با یکدیگر متفاوت هستند.از آنجایی که عدد نوترون متفاوت است، عدد جرمی آنها نیز متفاوت است. با این حال، ایزوتوپ های همان عنصر دارای تعداد پروتون و نوترون یکسانی هستند. ایزوتوپ های مختلف در مقادیر متفاوتی وجود دارند و این مقدار به صورت درصدی به نام فراوانی نسبی داده می شود. به عنوان مثال، هیدروژن دارای سه ایزوتوپ پروتیوم، دوتریوم و تریتیوم است. تعداد نوترون ها و فراوانی نسبی آنها به شرح زیر است.

^{1H - بدون نوترون، فراوانی نسبی 99.985٪ است}

^{2H- یک نوترون، فراوانی نسبی 0.015% است}

^{3H- دو نوترون، فراوانی نسبی 0% است}

تعداد نوترون هایی که یک هسته می تواند نگه دارد از عنصری به عنصر دیگر متفاوت است. در میان این ایزوتوپ ها، تنها برخی از آنها پایدار هستند. به عنوان مثال، اکسیژن دارای سه ایزوتوپ پایدار و قلع دارای ده ایزوتوپ پایدار است. اغلب اوقات عناصر ساده دارای عدد نوترونی یکسان با عدد پروتون هستند. اما در عناصر سنگین، نوترون های بیشتری نسبت به پروتون ها وجود دارد.تعداد نوترون ها برای تعادل پایداری هسته ها مهم است. وقتی هسته ها خیلی سنگین هستند، ناپایدار می شوند و بنابراین، آن ایزوتوپ ها رادیواکتیو می شوند. به عنوان مثال، ^{238 U تشعشع می کند و به هسته های بسیار کوچکتر تجزیه می شود. ایزوتوپ ها به دلیل جرم های متفاوت ممکن است خواص متفاوتی داشته باشند. به عنوان مثال، آنها ممکن است اسپین های مختلفی داشته باشند، بنابراین طیف NMR آنها متفاوت است. با این حال، تعداد الکترون آنها مشابه است که منجر به یک رفتار شیمیایی مشابه می شود.}

می توان از طیف سنج جرمی برای به دست آوردن اطلاعات در مورد ایزوتوپ ها استفاده کرد. تعداد ایزوتوپ‌های یک عنصر، فراوانی و جرم نسبی آنها را نشان می‌دهد.

یون

بیشتر اتم ها (به جز گازهای نوبل) در طبیعت پایدار نیستند زیرا پوسته ظرفیتی کاملاً پر ندارند. بنابراین، بیشتر اتم ها سعی می کنند با به دست آوردن پیکربندی گاز نوبل، پوسته ظرفیت را تکمیل کنند. اتم ها این کار را به سه روش انجام می دهند.

1. با به دست آوردن الکترون
2. با اهدای الکترون
3. با استفاده از الکترون

یونها به دلیل دو روش اول (به دست آوردن و اهدای الکترون) تولید می شوند. معمولاً اتم های الکترومثبت که در بلوک s و d هستند، با اهدای الکترون تمایل به تشکیل یون دارند. به این ترتیب کاتیون تولید می کنند. اکثر اتم های الکترونگاتیو که در بلوک p قرار دارند دوست دارند الکترون به دست آورند و یون های منفی تشکیل دهند. معمولاً یونهای منفی در مقایسه با اتم بزرگتر و یونهای مثبت کوچکتر هستند. یون ها می توانند یک بار یا چند بار شارژ داشته باشند. به عنوان مثال، عناصر گروه I کاتیون +1 و عناصر گروه II کاتیون +2 می سازند. اما در بلوک d عناصری وجود دارند که می توانند یون های +3، +4، +5 و غیره بسازند. از آنجایی که هنگام تشکیل یون، تعداد الکترون ها تغییر می کند، تعداد پروتون ها با تعداد الکترون ها برابر نیست. در یک یون به غیر از یون های چند اتمی که در بالا توضیح داده شد، یون های چند اتمی و مولکولی نیز می توانند وجود داشته باشند. هنگامی که یون های عنصری از مولکول ها از بین می روند، یون های چند اتمی تشکیل می شوند (مثلاً: ClO₃^–، NH₄ ^+).

تفاوت بین ایزوتوپ و یون چیست؟

• ایزوتوپ ها اتم های مختلف یک عنصر هستند. آنها با داشتن تعداد متفاوت نوترون متفاوت هستند. یونها به دلیل تعداد الکترونها با اتم متفاوت هستند. یون ها می توانند بیشتر یا کمتر از اتم مربوطه الکترون داشته باشند.

• یون ها گونه های باردار هستند، اما ایزوتوپ ها خنثی هستند.

• ایزوتوپ های عناصر می توانند در تشکیل یون ها شرکت کنند.