Định nghĩa đồng vị và ví dụ trong hóa học

Đồng vị [ ahy -s uh -tohps] là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron . Nói cách khác, các đồng vị có trọng lượng nguyên tử khác nhau. Đồng vị là các dạng khác nhau của một nguyên tố .

Có 250 đồng vị trong số 90 nguyên tố xuất hiện tự nhiên và có hơn 3.200 đồng vị phóng xạ , một số trong số đó là tự nhiên và một số là tổng hợp.Mỗi nguyên tố trong bảng tuần hoàn có nhiều dạng đồng vị. Tính chất hóa học của các đồng vị của một nguyên tố có xu hướng gần giống nhau; các trường hợp ngoại lệ là các đồng vị của hydro vì số lượng neutron có ảnh hưởng đáng kể đến kích thước của hạt nhân hydro.

Các tính chất vật lý của các đồng vị khác nhau vì các tính chất này thường phụ thuộc vào khối lượng. Sự khác biệt này có thể được sử dụng để tách các đồng vị của một nguyên tố với nhau thông qua quá trình chưng cất và khuếch tán phân đoạn.

Ngoại trừ hydro, các đồng vị phong phú nhất của các nguyên tố tự nhiên có cùng số proton và neutron. Đồng vị dồi dào nhất của hydro là protium, có một proton và không có neutron.

ký hiệu đồng vị

Có một số cách phổ biến để chỉ ra các đồng vị:

• Liệt kê số khối của một nguyên tố sau tên nguyên tố hoặc ký hiệu của nó. Ví dụ, một đồng vị có 6 proton và 6 neutron là carbon-12 hoặc C-12. Một đồng vị có 6 proton và 7 neutron là carbon-13 hoặc C-16. Lưu ý rằng số khối của hai đồng vị có thể giống nhau, mặc dù chúng là các nguyên tố khác nhau. Ví dụ, bạn có thể có carbon-14 và nitrogen-14.
• Số khối có thể được đưa ra ở phía trên bên trái của ký hiệu nguyên tố. (Về mặt kỹ thuật, số khối và số nguyên tử phải được xếp cạnh nhau, nhưng không phải lúc nào chúng cũng thẳng hàng trên máy tính.) Ví dụ, các đồng vị của hydro có thể được viết: ¹ ₁ H,  ² ₁ H,  ³ ₁ giờ

Ví dụ về đồng vị

Cacbon 12 và cacbon 14 đều là đồng vị của cacbon , một có 6 nơtron và một có 8 nơtron (cả hai đều có 6 proton). Carbon-12 là một đồng vị ổn định, trong khi carbon-14 là một đồng vị phóng xạ (đồng vị phóng xạ).

Uranium-235 và uranium-238 xuất hiện tự nhiên trong lớp vỏ Trái đất. Cả hai đều có thời gian bán hủy dài. Uranium-234 hình thành như một sản phẩm phân rã.

Nguồn gốc và lịch sử của từ đồng vị

Thuật ngữ “đồng vị” được giới thiệu bởi nhà hóa học người Anh Frederick Soddy vào năm 1913, theo khuyến nghị của Margaret Todd. Từ này có nghĩa là “có cùng một vị trí” từ các từ tiếng Hy Lạp isos “giống nhau” (iso-) + topos “địa điểm”. Các đồng vị chiếm cùng một vị trí trong bảng tuần hoàn mặc dù các đồng vị của một nguyên tố có trọng lượng nguyên tử khác nhau.

từ liên quan

Đồng vị (danh từ), Đồng vị (tính từ), Đồng vị (trạng từ), Đồng vị (danh từ)

cha và con gái đồng vị

Khi các đồng vị phóng xạ trải qua quá trình phân rã phóng xạ, đồng vị ban đầu có thể khác với đồng vị thu được. Đồng vị ban đầu được gọi là đồng vị mẹ, trong khi các nguyên tử được tạo ra bởi phản ứng được gọi là đồng vị con. Có thể có nhiều hơn một loại đồng vị con.

Ví dụ, khi U-238 phân rã thành Th-234, nguyên tử uranium là đồng vị mẹ, trong khi nguyên tử thori là đồng vị con.

Lưu ý về đồng vị phóng xạ ổn định

Hầu hết các đồng vị ổn định không trải qua quá trình phân rã phóng xạ, nhưng một số thì có. Nếu một đồng vị trải qua quá trình phân rã phóng xạ rất, rất chậm, thì nó có thể được gọi là ổn định. Một ví dụ là bismuth-209. Bismuth-209 là một đồng vị phóng xạ ổn định trải qua quá trình phân rã alpha nhưng có chu kỳ bán rã 1,9 x 10 ¹⁹ năm (hơn một tỷ lần tuổi ước tính của vũ trụ). Tellurium-128 trải qua quá trình phân rã beta với chu kỳ bán rã ước tính là 7,7 x 10 ²⁴ năm.