Ізотопи і іони

1. Ізотопи

Як ви пам'ятаєте ядро ​​атома складається з протонів (порядковий номер атома) і нейтронів (сума протонів і нейтронів - це масове число атома). Але, виявляється, що число нейтронів в ядрах атомів одного і того ж елемента може бути різним. Атоми з однаковим зарядом ядра, але різною кількістю нейтронів називають ізотопами.

Розглянемо конкретний приклад з ізотопами водню:

У природі більшість атомів водню не мають нейтронів - це проти. Однак, приблизно на 6000 атомів протію зустрічається атом водню, що містить один нейтрон - такий атом водню називається "дейтерій". Масове число дейтерію дорівнює 2.

Радіоактивний ізотоп водню, що містить два нейтрона, називається "тритій" і виходить тільки штучним шляхом.

Виникає закономірне питання: "Масу якого ізотопу слід вважати як масу водню при обчисленнях з використанням атомної маси водню?" Відповідь проста: "Середню від атомних мас всіх ізотопів водню в природі". Тут слід враховувати кількість різних ізотопів елемента в природі. Оскільки дейтерій міститься в мізерно малій кількості, а тритій взагалі не зустрічається в природі, то атомна маса водню небагато чим відрізняється від атомної маси протію і становить 1,0079 а.е.м.

В атомах кількість протонів дорівнює кількості електронів. Але, бувають і винятки. Атоми, у яких кількість електронів не дорівнює кількості протонів називають іонами.

Нейтральний атом натрію містить 11 електронів і 11 нейтронів, є нейтрально зарядженою часткою і позначається Na. Однак, в іоні натрію позитивних зарядів на один більше - Na +.

Така ситуація можлива тільки в двох випадках:

• атом придбав позитивний заряд (протон);
• атом втратив негативний заряд (електрон).

Оскільки атом втрачає і набуває електронів досить легко, в той час як з протонами все набагато складніше, то атоми стають іонами, приймаючи або віддаючи електрони.

Іони, що мають позитивний заряд, називаються катіонами.
Іони, що мають негативний заряд, називаються аніонами.