4.8:同位体-中性子の数が変化するとき


同位体の安定性

原子には特定の比率の中性子が必要です安定した核を持つために陽子に。陽子に比べて中性子が多すぎたり少なすぎたりすると、不安定な、または放射性の原子核が生じ、遅かれ早かれより安定した形に分解されます。このプロセスは放射性崩壊と呼ばれます。多くの同位体は放射性核を持っており、これらの同位体は放射性同位元素と呼ばれています。それらが崩壊すると、有害な可能性のある粒子を放出します。これが放射性同位元素が危険である理由であり、それらを扱うには保護のために特別なスーツが必要な理由です。炭素14として知られる炭素の同位体は、放射性同位元素の一例です。対照的に、炭素12および炭素13と呼ばれる炭素同位体は安定しています。

この同位体の議論全体から、ダルトンの原子理論に戻ります。ダルトンによれば、特定の元素の原子は同一です。しかし、特定の元素の原子が異なる数の中性子を持つことができる場合、それらも異なる質量を持つことができます!ダルトンはこれをどのように見逃しましたか?自然界に見られる元素は、天然に存在する同位体の一定の均一な混合物として存在することがわかります。言い換えれば、リチウムには常に両方のタイプの天然リチウムが含まれています(3つの中性子を持つタイプと4つの中性子を持つタイプ)。さらに、常に同じ相対量(または「相対存在量」)で2つが含まれています。リチウムの塊、\(93 \%\)は常に4つの原子を含むリチウムであり、残りの\(7 \%\)は常に3つの原子を含むリチウムです。

ダルトンは常に大きな実験を行いました要素のチャンク—その自然に発生するすべての同位体を含むチャンク素子。その結果、彼が測定を行ったとき、彼は実際にサンプル中のすべての異なる同位体の平均化された特性を観察していました。化学における私たちの目的のほとんどについて、私たちは同じことを行い、原子の平均質量を扱います。幸いなことに、質量が異なることを除けば、異なる同位体の他のほとんどの特性は類似しています。

科学者が関心のある原子の質量数を頻繁に示す2つの主な方法があります。注意することが重要です。質量数が周期表に記載されていないこと。これらの2つの方法には、核記号を書くか、質量数を書いた元素の名前を付けることが含まれます。

核記号を書くには、化学記号の左上(上付き)に質量数を配置します。記号と原子番号は、記号の左下(下付き文字)に配置されます。ヘリウム4の完全な原子核記号を以下に示します。

次の原子核記号は、31個の中性子を持つニッケル原子核を表します。

\

\

上記のニッケル原子核では、原子番号28は、原子核に28個の陽子が含まれていることを示しています。したがって、質量数が59になるには、31個の中性子が含まれている必要があります。すべてのウラン核と同様に、ウラン核には92個の陽子があります。この特定のウラン原子核には146個の中性子があります。

同位体を表す別の方法は、化学名または記号にハイフンと質量数を追加することです。したがって、2つの原子核はニッケル-59またはNi-59とウラン-238またはU-238になります。ここで、59と238はそれぞれ2つの原子の質量数です。名前の横に質量数(中性子の数ではない)が示されていることに注意してください。

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です