הבדל בין איזוטופ ליון

2024 מְחַבֵּר: Alex Aldridge | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 13:39

Isotope vs Ion

אטומים הם אבני הבניין הקטנות של כל החומרים הקיימים. יש הבדלים בין אטומים שונים. כמו כן, יש וריאציות בתוך אותם אלמנטים. איזוטופים הם דוגמאות להבדלים בתוך אלמנט בודד. יתר על כן, אטומים כמעט אינם יציבים בתנאים טבעיים. הם יוצרים שילובים שונים ביניהם או עם אלמנטים אחרים על מנת להתקיים. בעת יצירת שילובים אלה הם עשויים לייצר יונים.

איזוטופים

אטומים של אותו יסוד יכולים להיות שונים. האטומים השונים הללו של אותו יסוד נקראים איזוטופים. הם שונים זה מזה על ידי מספר שונה של נויטרונים.מכיוון שמספר הנייטרונים שונה, גם מספר המסה שלהם שונה. עם זאת, לאיזוטופים של אותו יסוד יש אותו מספר של פרוטונים וניוטרונים. איזוטופים שונים קיימים בכמויות משתנות, וזה ניתן כערך אחוז הנקרא שפע יחסי. לדוגמה, למימן יש שלושה איזוטופים כמו פרוטיום, דאוטריום וטריטיום. מספר הנייטרונים והשפע היחסי שלהם הם כדלקמן.

^{1H – ללא נויטרונים, השפע היחסי הוא 99.985%}

^{2H- נויטרון אחד, השפע היחסי הוא 0.015%}

^{3H- שני נויטרונים, השפע היחסי הוא 0%}

מספר הנייטרונים שגרעין יכול להחזיק שונה מיסוד ליסוד. בין האיזוטופים הללו, רק חלקם יציבים. לדוגמה, לחמצן יש שלושה איזוטופים יציבים, ולפח יש עשרה איזוטופים יציבים. רוב הזמן ליסודות פשוטים יש את אותו מספר נויטרונים כמו מספר הפרוטונים. אבל ביסודות הכבדים, יש יותר נויטרונים מאשר הפרוטונים.מספר הנייטרונים חשוב לאיזון יציבות הגרעינים. כאשר הגרעינים כבדים מדי, הם הופכים לא יציבים, ולכן, האיזוטופים הללו הופכים לרדיואקטיביים. לדוגמה, ^{238 U פולט קרינה ומתפרק לגרעינים קטנים בהרבה. לאיזוטופים עשויים להיות תכונות שונות בגלל המסות השונות שלהם. לדוגמה, ייתכן שיש להם ספינים שונים, ולכן ספקטרום ה-NMR שלהם שונה. עם זאת, מספר האלקטרונים שלהם דומה ומביא להתנהגות כימית דומה.}

ניתן להשתמש בספקטרומטר מסה כדי לקבל מידע על איזוטופים. הוא נותן את מספר האיזוטופים שיש ליסוד, את השפע היחסי והמסה שלהם.

Ion

רוב האטומים (למעט גזים נובלים) אינם יציבים בטבעם מכיוון שאין להם קליפות ערכיות מלאות לחלוטין. לכן, רוב האטומים מנסים להשלים את מעטפת הערכיות על ידי השגת תצורת הגז הנובל. אטומים עושים זאת בשלוש דרכים.

1. על ידי השגת אלקטרונים
2. על ידי תרומת אלקטרונים
3. על ידי הפעלת אלקטרונים

יונים מיוצרים בגלל שתי השיטות הראשונות (השגת ותרומת אלקטרונים). בדרך כלל אטומים אלקטרו-חיוביים, שנמצאים בגוש s ובלוק d, נוטים ליצור יונים על ידי תרומת אלקטרונים. בדרך זו, הם מייצרים קטיונים. רוב האטומים האקטרונגטיביים שנמצאים בגוש p אוהבים לצבור אלקטרונים וליצור יונים שליליים. בדרך כלל יונים שליליים גדולים יותר בהשוואה לאטום ויונים חיוביים קטנים יותר. ליונים יכולים להיות מטען בודד, או מטענים מרובים. לדוגמה, אלמנטים מקבוצה I יוצרים קטיונים +1, ואלמנטים מקבוצה II יוצרים +2 קטיונים. אבל יש אלמנטים בבלוק d שיכולים ליצור יונים +3, +4, +5 וכו'. מכיוון שיש שינוי במספר האלקטרונים בעת יצירת יון, מספר הפרוטונים אינו שווה למספר האלקטרונים ביון. מלבד היונים הפוליאטומיים המתוארים לעיל, יכולים להיות גם יונים פוליאטומיים ומולקולריים. כאשר יונים יסוד אובדים ממולקולות, נוצרים יונים רב-אטומיים (לדוגמה: ClO₃^–, NH₄ ^+).

מה ההבדל בין איזוטופים ליון?

• איזוטופים הם אטומים שונים של אותו יסוד. הם נבדלים על ידי מספר שונה של נויטרונים. יונים שונים מהאטום, בגלל מספר האלקטרונים. ליונים יכולים להיות יותר או פחות אלקטרונים מהאטום המתאים.

• יונים הם מינים טעונים, אבל איזוטופים הם ניטרליים.

• איזוטופים של יסודות יכולים להשתתף ביצירת יונים.