Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Numéro de masse atomique
- Chimie
- Masse isotopique moyenne
- Stabilité et occurrence des isotopes
Les éléments sont différenciés en fonction du nombre de protons dans leur noyau. L'hydrogène, par exemple, a un proton dans son noyau, tandis que l'or en a 79. Les protons ont une charge positive et pèsent une unité de masse atomique. Les noyaux contiennent aussi généralement des neutrons, qui pèsent à peu près la même chose que les protons mais qui n'ont pas de charge.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Deux atomes contenant le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons sont des isotopes du même élément. Leurs masses sont différentes, mais ils réagissent de la même manière chimiquement.
Numéro de masse atomique
Les isotopes ne reçoivent généralement pas de noms particuliers, à l'exception du deutérium et du tritium, qui sont des isotopes de l'hydrogène. Au lieu de cela, les isotopes sont simplement étiquetés en fonction de leur numéro de masse atomique. Ce nombre fait référence à la masse du noyau des éléments. Parce que les protons et les neutrons ont à peu près le même poids, le nombre de masse atomique est simplement la somme des protons et des neutrons du noyau. Tout le carbone a six protons, mais différents isotopes ont un nombre différent de neutrons. Le carbone 12 est le plus commun, avec six neutrons, mais le carbone 13 et le carbone 14 - avec respectivement sept et huit neutrons - sont également présents naturellement.
Chimie
Les charges positives et négatives attirent. Pour qu'un atome ou une molécule soit stable, il doit avoir une charge nette de zéro, ce qui signifie que les charges positives et négatives s'annulent. Le nombre de protons chargés positivement dans le noyau détermine le nombre d'électrons chargés négativement qui gravitent autour du noyau. Les réactions chimiques dépendent de l'interaction entre les charges positives et négatives - les protons et les électrons - de différents atomes. Comme les neutrons ne sont ni positifs ni négatifs, ils n’influencent pas les réactions chimiques. En d'autres termes, les différents isotopes ne se comportent pas différemment lors des réactions chimiques ou lors de la formation de composés. Ils ne se distinguent que par leur poids.
Masse isotopique moyenne
Le tableau périodique répertorie les masses atomiques de chaque élément. Habituellement, ce nombre est un nombre décimal plutôt qu'un nombre entier. Ce n'est pas parce qu'un atome individuel d'hydrogène pèse 1,0079 unité de masse atomique - les neutrons et les protons pèsent chacun une unité de masse atomique, de sorte que tout atome donné a une valeur en nombre entier pour la masse. Le nombre indiqué dans le tableau périodique est une moyenne pondérée des isotopes naturels d'un élément. Presque tout l’hydrogène n’a qu’un proton et pas de neutrons, mais un faible pourcentage d’hydrogène contient un ou deux neutrons et est appelé deutérium ou tritium. Ces isotopes plus lourds biaisent le poids moyen légèrement plus élevé.
Stabilité et occurrence des isotopes
Certaines combinaisons de protons et de neutrons sont plus ou moins stables que d’autres. De manière générale, la fréquence d'un isotope dans la nature est déterminée par sa stabilité. Les isotopes les plus stables sont également les plus courants. Certains isotopes sont instables au point d’être radioactifs, c’est-à-dire qu’ils se désintègrent avec le temps en un autre élément ou isotope et libèrent des radiations en tant que sous-produits. Le carbone 14 et le tritium, par exemple, sont tous deux radioactifs. Certains isotopes extrêmement radioactifs n'existent pas dans la nature car ils se désintègrent trop rapidement, mais d'autres, tels que le carbone 14, se désintègrent lentement et se produisent naturellement.