Izotopi | Structura atomică și proprietăți | Chimie AP | Khan Academy

În alte clipuri am discutat

despre faptul că elementele sunt definite

de numărul de protoni

pe care îl au în nucleu.

Spre exemplu, fiecare atom cu exact
un proton

în nucleu este prin definiție hidrogen.

Orice atom cu exact șase protoni în nucleu

este prin definiție carbon,

orice atom cu 17 protoni în nucleu

este prin definiție clor,

iar aceste numere pe care le încercuiesc
pe tabelul

periodic reprezintă numărul atomic,

adică numărul de protoni din nucleul

fiecărui atom în parte.

Iar acesta ne arată tipul fiecărui
element.

Totuși, acum urmează să analizăm
mai în amănunt

și să realizăm că poți avea versiuni
diferite

ale aceluiași element, aceste versiuni,
în chimie,

fiind cunoscute drept izotopi.

Deci, cum poți avea versiuni diferite
ale aceluiași element

dacă numărul de protoni este cel care
definește elementul?

Ei bine, versiunile diferiților izotopi
apar

pe baza numărului de neutroni pe care
aceștia îl conțin.

Spre exemplu, există doi izotopi stabili
ai clorului,

unul dintre ei fiind cunoscut drept
clor-35.

Voi scrie aici, clor-35.

Uneori, denumirea este scrisă astfel,

de fapt, cel mai adesea este scrisă
astfel, clor-35,

iar această notație izotopică pe care
o vedeți aici

unde avem 35 în colțul din
stânga sus,

acel 35 este suma acestei versiuni,

numărul total de protoni și neutroni al
acestui izotop de clor.

Numărul 35 reprezintă numărul de masă al
acestui izotop de clor.

Deci el are, în total, 35 de protoni
și neutroni,

dar câți neutroni are această versiune
a clorului?

Ei bine, această versiune are 17 protoni.

Știm acest lucru, deoarece avem de-a face

cu un atom de clor, deci, câți neutroni
are acest izotop?

Ei bine, 35 - 17 fac 18, deci 18 neutroni.

Și mai există încă o versiune stabilă a
atomului de clor,

aceasta fiind clor-37.

Ne întrebăm, câți protoni are
această versiune?

Aceasta este o întrebare

capcană, prin definiție, acest izotop
este clor, deci are 17 protoni.

Deci, această versiune a atomului de clor
are 17 protoni,

dar câți neutroni posedă?

Ei bine, numărul total de protoni și
neutroni este 37,

deci 17 + 20 = 37.

Așadar avem 20 de neutroni,

iar acest izotop va fi scris drept
clor, clor-37.

Prin urmare poți percepe aceste două
versiuni diferite ale clorului

ca având același număr de protoni,
fapt care le face atomi de clor,

dar având un număr diferit de neutroni.

Acum poți realiza că aceste două
versiuni au

mase atomice diferite,

însă aici pe tabelul periodic există
scrisă doar

o masă atomică medie,

iar cuvântul cheie aici este faptul că
aceasta este o masă atomică medie.

Ea este media ponderată a maselor
atomilor de clor,

a atomilor stabili de clor care există.

Spre exemplu, în natură 75,77% din clor

se găsește sub formă de clor-35,

iar restul de 24,23% din clorul existent

se găsește sub formă de clor-37.

Deci atunci când cineva calculează
această masă atomică medie,

el ia, sau tu iei,

în cazul în care tu o calculezi, 75,77%

înmulțit cu masa atomică,

masa atomică a clor-35, plus

iar acum procentul este 24,23%

înmulțit cu masa atomică a clor-37.

Iar dacă ai face acest calcul, ai obține

acest număr de aici, 35,45

unități atomice de masă.

Acum, cum îți dai seama care este masa
atomică a clor-35?

E posibil să fi tentat să spui că
aceasta este 35

unități atomice de masă și ai fi
aproape de adevăr,

deoarece masa unui proton este
apropiată de o

unitate atomică de masă,

iar masa unui neutron este și ea
apropiată de o

unitate atomică de masă,

iar apoi electronii existenți au o
masă mult,

mult mai mică.

Poți totodată să îi consideri neglijabili

în calcularea masei atomice,

iar astfel vei obține o masă atomică
apropiată de 35.

Totuși, lucrurile stau puțin diferit,

deoarece, pe de-o parte, masele
fiecărui proton

sau neutron sunt puțin mai mari decât o

unitate atomică de masă,

iar pe de altă parte, atunci când pui
toți protonii și neutronii

într-un nucleu, masele lor combinate sunt

puțin mai mici decât masele individuale

dacă doar le-ai aduna,

iar acest fapt este cunoscut drept un
defect de masă.

Prin urmare, dacă vrei să știi masa
atomică

a clor-35, poți căuta în multe tabele

și vei observa că ea este puțin sub

35 unități atomice de masă.