ความแตกต่างระหว่างไอโซโทปกับไอออน

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ไอโซโทปกับไอออน

อะตอมเป็นส่วนประกอบเล็กๆ ของสารที่มีอยู่ทั้งหมด มีความแปรปรวนระหว่างอะตอมที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังมีความผันแปรภายในองค์ประกอบเดียวกัน ไอโซโทปเป็นตัวอย่างของความแตกต่างภายในองค์ประกอบเดียว ยิ่งกว่านั้นอะตอมแทบจะไม่เสถียรภายใต้สภาวะธรรมชาติ พวกเขาสร้างชุดค่าผสมต่าง ๆ ระหว่างพวกเขาหรือกับองค์ประกอบอื่น ๆ เพื่อให้มีอยู่ เมื่อสร้างชุดค่าผสมเหล่านี้ พวกมันอาจสร้างไอออน

ไอโซโทป

อะตอมของธาตุเดียวกันต่างกันได้ อะตอมที่แตกต่างกันเหล่านี้ของธาตุเดียวกันเรียกว่าไอโซโทป ต่างกันโดยมีจำนวนนิวตรอนต่างกันเนื่องจากจำนวนนิวตรอนต่างกัน จำนวนมวลของพวกมันจึงต่างกันด้วย อย่างไรก็ตาม ไอโซโทปของธาตุเดียวกันมีจำนวนโปรตอนและนิวตรอนเท่ากัน ไอโซโทปที่แตกต่างกันมีอยู่ในปริมาณที่แตกต่างกัน และนี่คือค่าเปอร์เซ็นต์ที่เรียกว่าปริมาณสัมพัทธ์ ตัวอย่างเช่น ไฮโดรเจนมีไอโซโทปสามชนิด ได้แก่ โพรเทียม ดิวเทอเรียม และทริเทียม จำนวนนิวตรอนและความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์มีดังนี้

^{1H – ไม่มีนิวตรอน ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ 99.985%}

^{2H- หนึ่งนิวตรอน ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์คือ 0.015%}

^{3H- สองนิวตรอน ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์คือ 0%}

จำนวนนิวตรอนที่นิวเคลียสสามารถเก็บได้นั้นแตกต่างกันไปในแต่ละธาตุ ในบรรดาไอโซโทปเหล่านี้ มีบางไอโซโทปเท่านั้นที่มีความเสถียร ตัวอย่างเช่น ออกซิเจนมีไอโซโทปที่เสถียรสามตัว และดีบุกมีไอโซโทปที่เสถียรสิบไอโซโทป องค์ประกอบอย่างง่ายส่วนใหญ่มีเลขนิวตรอนเหมือนกันกับจำนวนโปรตอน แต่ในองค์ประกอบหนัก มีนิวตรอนมากกว่าโปรตอนจำนวนนิวตรอนมีความสำคัญต่อความสมดุลของความเสถียรของนิวเคลียส เมื่อนิวเคลียสหนักเกินไป พวกมันจะไม่เสถียร ดังนั้นไอโซโทปเหล่านั้นจึงกลายเป็นกัมมันตภาพรังสี ตัวอย่างเช่น ^{238 U ปล่อยรังสีและสลายตัวไปยังนิวเคลียสที่เล็กกว่ามาก ไอโซโทปอาจมีคุณสมบัติต่างกันเนื่องจากมวลต่างกัน ตัวอย่างเช่น พวกมันอาจมีสปินต่างกัน ดังนั้นสเปกตรัม NMR ของพวกมันจึงแตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม เลขอิเล็กตรอนของพวกมันคล้ายกันทำให้เกิดพฤติกรรมทางเคมีที่คล้ายกัน}

แมสสเปกโตรมิเตอร์สามารถใช้เพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับไอโซโทปได้ มันให้จำนวนไอโซโทปที่ธาตุมี ความอุดมสมบูรณ์และมวลสัมพัทธ์ของไอโซโทป

ไอออน

อะตอมส่วนใหญ่ (ยกเว้นก๊าซโนเบล) ไม่เสถียรในธรรมชาติเพราะไม่มีเปลือกวาเลนซ์ที่เต็มไปหมด ดังนั้นอะตอมส่วนใหญ่พยายามที่จะทำให้เปลือกเวเลนซ์สมบูรณ์โดยได้รับการกำหนดค่าของก๊าซโนเบล อะตอมทำได้สามวิธี

1. โดยการเพิ่มอิเล็กตรอน
2. ด้วยการบริจาคอิเล็กตรอน
3. โดยอิเล็คตรอนฮาริ่ง

ไอออนเกิดขึ้นจากสองวิธีแรก (การรับและบริจาคอิเล็กตรอน) โดยปกติอะตอมอิเล็กโตรโพซิทีฟซึ่งอยู่ในบล็อกและบล็อก d มักจะสร้างไอออนโดยการบริจาคอิเล็กตรอน ด้วยวิธีนี้พวกเขาผลิตไพเพอร์ อะตอม ectronegative ส่วนใหญ่ซึ่งอยู่ในบล็อก p ชอบรับอิเล็กตรอนและสร้างไอออนลบ โดยปกติไอออนลบจะมีขนาดใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับอะตอมและไอออนบวกจะมีขนาดเล็กกว่า ไอออนสามารถมีประจุเพียงครั้งเดียวหรือหลายประจุก็ได้ ตัวอย่างเช่น องค์ประกอบกลุ่ม I สร้าง +1 ไพเพอร์ และองค์ประกอบกลุ่ม II สร้าง +2 ไพเพอร์ แต่มีองค์ประกอบในบล็อก d ที่สามารถสร้างไอออน +3, +4, +5 เป็นต้น เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงจำนวนอิเล็กตรอนเมื่อก่อตัวเป็นไอออน จำนวนโปรตอนจึงไม่เท่ากับจำนวนอิเล็กตรอน ในไอออน นอกเหนือจาก polyatomic ion ที่อธิบายไว้ข้างต้นแล้ว ยังมี polyatomic และโมเลกุล ion อีกด้วย เมื่ออิออนของธาตุสูญเสียไปจากโมเลกุล โพลิอะโทมิกไอออนจะก่อตัวขึ้น (เช่น: ClO₃–^{, NH}4 +^).

ไอโซโทปกับไอออนต่างกันอย่างไร

• ไอโซโทปเป็นอะตอมที่แตกต่างกันของธาตุเดียวกัน ต่างกันโดยมีจำนวนนิวตรอนต่างกัน ไอออนจะแตกต่างจากอะตอมเนื่องจากจำนวนอิเล็กตรอน ไอออนสามารถมีอิเล็กตรอนได้มากกว่าหรือน้อยกว่าอะตอมที่สอดคล้องกัน

• ไอออนเป็นสายพันธุ์ที่มีประจุ แต่ไอโซโทปมีความเป็นกลาง

• ไอโซโทปของธาตุสามารถมีส่วนร่วมในการสร้างไอออนได้