Izotop proti Ionu
Atomi so majhni gradniki vseh obstoječih snovi. Med različnimi atomi obstajajo razlike. Obstajajo tudi razlike znotraj istih elementov. Izotopi so primeri razlik znotraj enega elementa. Poleg tega so atomi komaj stabilni v naravnih razmerah. Tvorijo različne kombinacije med seboj ali z drugimi elementi, da lahko obstajajo. Pri tvorbi teh kombinacij lahko proizvajajo ione.
Izotopi
Atomi istega elementa so lahko različni. Te različne atome istega elementa imenujemo izotopi. Med seboj se razlikujejo po tem, da imajo različno število nevtronov. Ker je število nevtronov različno, se razlikuje tudi njihovo masno število. Vendar pa imajo izotopi istega elementa enako število protonov in nevtronov. Različni izotopi so prisotni v različnih količinah in to je podano kot odstotna vrednost, imenovana relativna abundanca. Na primer, vodik ima tri izotope, kot so protij, devterij in tritij. Njihovo število nevtronov in relativna abundanca sta naslednja.
1H – brez nevtronov, relativna abundanca je 99,985 %
2H- en nevtron, relativna abundanca je 0,015 %
3H- dva nevtrona, relativna abundanca je 0%
Število nevtronov, ki jih lahko zadrži jedro, se razlikuje od elementa do elementa. Med temi izotopi so le nekateri stabilni. Na primer, kisik ima tri stabilne izotope, kositer pa deset stabilnih izotopov. Večino časa imajo preprosti elementi enako število nevtronov kot število protonov. Toda v težkih elementih je več nevtronov kot protonov. Število nevtronov je pomembno za uravnoteženje stabilnosti jeder. Ko so jedra pretežka, postanejo nestabilna in zato ti izotopi postanejo radioaktivni. Na primer, 238 U oddaja sevanje in razpade na veliko manjša jedra. Izotopi imajo lahko različne lastnosti zaradi različnih mas. Na primer, lahko imajo različne vrtljaje, zato se njihovi NMR spektri razlikujejo. Vendar je njihovo število elektronov podobno, kar povzroči podobno kemično obnašanje.
Masni spektrometer lahko uporabite za pridobivanje informacij o izotopih. Poda število izotopov, ki jih ima element, njihovo relativno številčnost in mase.
Ion
Večina atomov (razen nobelovih plinov) v naravi ni stabilnih, ker nimajo popolnoma zapolnjenih valenčnih lupin. Zato večina atomov poskuša dokončati valenčno lupino s pridobitvijo konfiguracije nobelovega plina. Atomi to počnejo na tri načine.
- S pridobivanjem elektronov
- Z darovanjem elektronov
- Z delitvijo elektronov
Ioni nastanejo zaradi prvih dveh metod (pridobivanje in oddajanje elektronov). Običajno elektropozitivni atomi, ki so v bloku s in bloku d, težijo k tvorbi ionov z oddajanjem elektronov. Na ta način proizvajajo katione. Večina ektronegativnih atomov, ki so v bloku p, rada pridobiva elektrone in tvori negativne ione. Običajno so negativni ioni večji od atoma, pozitivni ioni pa manjši. Ioni imajo lahko en naboj ali več nabojev. Na primer, elementi skupine I tvorijo katione +1, elementi skupine II pa +2 kationa. Toda v bloku d so elementi, ki lahko tvorijo ione +3, +4, +5 itd. Ker pride do spremembe števila elektronov pri tvorbi iona, število protonov ni enako številu elektronov v ionu. Poleg zgoraj opisanih poliatomskih ionov lahko obstajajo tudi poliatomski in molekularni ioni. Ko se elementarni ioni izgubijo iz molekul, nastanejo poliatomski ioni (npr.: ClO3–, NH4 +).
Kakšna je razlika med izotopi in ioni?
• Izotopi so različni atomi istega elementa. Razlikujejo se po tem, da imajo različno število nevtronov. Ioni se razlikujejo od atoma zaradi števila elektronov. Ioni imajo lahko več ali manj elektronov kot ustrezni atom.
• Ioni so nabite vrste, izotopi pa so nevtralni.
• Izotopi elementov lahko sodelujejo pri tvorbi ionov.
