Rozdíl mezi izotopem a iontem

Izotop vs Ion

Atomy jsou malé stavební kameny všech existujících látek. Existují variace mezi různými atomy. Ve stejných prvcích jsou také variace. Izotopy jsou příklady rozdílů v rámci jednoho prvku. Atomy jsou navíc za přírodních podmínek jen stěží stabilní. Vytvářejí různé kombinace mezi sebou nebo s jinými prvky, aby existovaly. Při vytváření těchto kombinací mohou vytvářet ionty.

Izotopy

Atomy stejného prvku se mohou lišit. Tyto různé atomy stejného prvku se nazývají izotopy. Liší se od sebe tím, že mají různý počet neutronů. Protože neutronové číslo je odlišné, liší se také jejich hmotnostní číslo. Izotopy stejného prvku však mají stejný počet protonů a neutronů. Různé izotopy přítomné v různých množstvích, a to je vyjádřeno jako procentuální hodnota nazývaná relativní hojnost. Například vodík má tři izotopy jako protium, deuterium a tritium. Jejich počet neutronů a relativní hojnost jsou následující.

¹H - žádné neutrony, relativní hojnost je 99,985%

²H - jeden neutron, relativní hojnost je 0,015%

³H- dva neutrony, relativní hojnost je 0%

Počet neutronů, které může jádro držet, se liší od prvku k prvku. Mezi těmito izotopy jsou pouze některé stabilní. Například kyslík má tři stabilní izotopy a cín má deset stabilních izotopů. Většinou mají jednoduché prvky stejné neutronové číslo jako protonové číslo. Ale v těžkých prvcích je více neutronů než protonů. Počet neutronů je důležitý pro vyvážení stability jader. Když jsou jádra příliš těžká, stanou se nestabilními, a proto se tyto izotopy stanou radioaktivními. Například, ²³⁸ U emituje záření a rozpadá se na mnohem menší jádra. Izotopy mohou mít různé vlastnosti kvůli jejich různým hmotnostem. Například mohou mít různá otočení, takže jejich NMR spektra se liší. Jejich elektronové číslo je však podobné a způsobuje podobné chemické chování.

K získání informací o izotopech lze použít hmotnostní spektrometr. Udává počet izotopů, které má prvek, jejich relativní hojnost a hmotnosti.

Ion

Většina atomů (kromě vzácných plynů) není v přírodě stabilní, protože nemají zcela naplněné valenční náboje. Většina atomů se proto pokouší dokončit valenční obal získáním konfigurace vzácného plynu. Atomy to dělají třemi způsoby.

1. Získáním elektronů
2. Darováním elektronů
3. Zajímavými elektrony

Ionty se vyrábějí z důvodu prvních dvou metod (získávání a darování elektronů). Elektropozitivní atomy, které jsou v bloku s a d, mají obvykle tendenci tvořit ionty darováním elektronů. Tímto způsobem produkují kationty. Většina ektronegativních atomů, které jsou v bloku p, rád získá elektrony a vytvoří záporné ionty. Obvykle záporné ionty jsou větší ve srovnání s atomem a kladné ionty jsou menší. Ionty mohou mít jeden nebo více nábojů. Například prvky skupiny I vytvářejí kationty +1 a prvky skupiny II vytvářejí +2 kationty. Ale v bloku d jsou prvky, které mohou vytvářet + 3, + 4, + 5 iontů atd. Protože při tvorbě iontu dochází ke změně počtu elektronů, počet protonů se nerovná počtu elektronů v iontu. Kromě výše popsaných polyatomických iontů mohou existovat i polyatomické a molekulární ionty. Když se elementární ionty ztratí z molekul, vytvoří se polyatomické ionty (např. ClO₃^-, NH₄⁺).