Izotopy
i ich
zastosowanie.
Izotopy
i ich
zastosowanie.
Izotopy
- są to atomy o takiej samej
liczbie
atomowej
lecz różniące się
liczbą masową
.
Mówiąc jaśniej mają taką samą ilość
protonów
lecz różnią się ilością
neutronów
.
Pierwiastek
- jest zbiorem atomów o takiej
samej
liczbie atomowej
. Czyli jest zbiorem
swoich
izotopów
.
Wyjątkami są:
-sód (Na)
-glin (Al)
-fluor (F)
- jod (J)
Wodór posiada
3 izotopy
(nawet otrzymały
swoje nazwy):
-H (prot) skład jądra: 1 proton, liczba
masowa: 1
-D (deuter) skład jądra:1 proton, 1neutron
liczba masowa: 2
-T (tryt) skład jądra: 1
proton,2neutrony,liczba masowa: 3
Ciekawostka: gdy mówi się
"ciężka woda"
-
odnosi się to do obecności cząsteczek
D2O
(tlenek dideuteru ;)
Nuklid
- jest to zbiór atomów o takiej
samej liczbie protonów i neutronów.
Masa atomowa pierwiastka
- jest wartością
średnią wynikającą z zawartości
procentowej jego izotopów.
m
a
(E) = (m
1
%*A
1
+ m
2
%*A
2
+ ...+
m
n
%*A
n
) / 100% gdzie:
m
a
(E) - masa atomowa
pierwiastka
-m
1
,m
2
,... - zawartość procentowa
izotopu
-A
1
,A
2
,... - liczba masowa izotopu
I tak dla przykładu:
Zadanie.
Oblicz masę atomową pierwiastka
chloru wiedząc,że jego izotop
35
Cl
występuje w 75,53%,a izotop
37
C w
24,47%.
Dane:m
1
% = 75,53%m
2
% = 24,47%A
1
=
35uA
2
= 37u
Rozwiązanie:
m
a
(E) = (75,53% * 35u + 24,47% *
37u)/100%
m
a
(E) = 35,48u
Odp: Masa atomowa pierwiastka chloru
wynosi 35,48u.
Zadanie.
Oblicz zawartość procentową izotopów azotu
wiedząc,że posiada on tylko dwa izotopy:
14
N i
15
N.
Dane:A
1
= 14A
2
= 15m
a
(E) = 14,0067u (odczytana z
układu okresowego pierwiastków chemicznych)
m
a
(E) = (m
1
% * A
1
+ m
2
% * A
2
) / 100%
Mamy dwie niewiadome i tylko jedno równanie,więc nie
uda nam się wyliczyć pożądanej wartości. Musimy więc
coś zmienić. Wiemy,że:
m
1
% + m
2
% = 100%
zatem:
m
1
% = xm
2
% = 100% - x
i otrzymujemy:
m
a
(E) = (x* A
1
+ (100% - x)* A
2
) / 100%
mnożąc obie strony równania przez 100% dostajemy:
m
a
(E) * 100% = x* A
1
+ (100% - x)* A
2
podstawiając wartości otrzymujemy:14,0067 * 100% =
14x + 100*15 – 15x1400,67 % = -x + 1500 %-x = -99,33
%x = 99,33 %
a więc:m
1
% = 99,33 %m
2
% = 100% - 99,33 % = 0,67 %
Odp: Izotop azotu
14
N ma zawartość 99,33 % , a izotop
15
N 0,67 %.
Z
a
s
t
o
s
o
w
a
n
i
e
:
-izotopy promieniotwórcze stosowane są w
diagnostyce medycznej np.
131
I,
99
Tc,
20
K, które
umożliwiają wykrycie zmian
chorobotwórczych w organach
wewnętrznych-promieniotwórczy kobalt
60
Co,
technet
99
Tc i rad
226
Ra, służą w terapii
onkologicznej do niszczenia komórek
nowotworowych poprzez naświetlanie-izotopy
promieniotwórcze również są stosowane do
badania struktur materiałów, szczelności rur i
przewodów, wykrywania ukrytych wad w
materiałach w technice-dzięki izotopom
ustala się wiek materiałów pochodzenia
naturalnego (np. skóra, skała, kości) na
podstawie liczby pierwiastków
promieniotwórczych, głównie jest to izotop
węgla
14
C.