Határozza meg az izotóp fogalmát! Izotópok

Az izotópoknak, különösen a radioaktív izotópoknak számos felhasználása van. táblázatban Az 1.13 válogatott példákat ad az izotópok néhány ipari alkalmazására. Az ebben a táblázatban említett technikákat más iparágakban is alkalmazzák. Például, az anyag szivárgásának radioizotópok segítségével történő meghatározására szolgáló technikát alkalmazzák: italok gyártása során - tárolótartályokból és csővezetékekből történő szivárgás meghatározására; mérnöki építmények építésében- Mert

1.13. táblázat. A radioizotópok néhány felhasználási módja

Egy gyenge radioaktív sugárforrással sterilizált hím cetselégyet későbbi kimutatásra jelölnek (Burkina Faso). Ez az eljárás egy olyan kísérlet része, amelyet a cetse légy tanulmányozására és a trypanosomiasis (alvási betegség) széles körű előfordulásának megelőzésére irányuló hatékony védekezési intézkedések megállapítására végeztek. A cetse légy hordozza ezt a betegséget, és megfertőzi az embereket, a háziállatokat és a vadon élő állatokat. Az alvászavar rendkívül gyakori Afrika egyes részein.

a felszín alatti vízvezetékek szivárgásának meghatározása; az energiaiparban - az erőművek hőcserélőiből származó szivárgások meghatározása; az olajiparban - a föld alatti olajvezetékekből származó szivárgások meghatározása; szennyvíz- és csatornavíz-ellenőrző szolgálatban - a főcsatornák szivárgásának megállapítására.

Az izotópokat a tudományos kutatásban is széles körben használják. Különösen a kémiai reakciók mechanizmusának meghatározására használják őket. Példaként kiemeljük a stabil 18O oxigénizotóppal jelölt víz használatát észterek, például etil-acetát hidrolízisének tanulmányozására (lásd még a 19.3. fejezetet). Tömegspektrometriával a 18O izotóp kimutatására azt találták, hogy a hidrolízis során a vízmolekulából egy oxigénatom ecetsavba kerül, nem pedig etanolba.

A radioizotópokat széles körben használják jelölt atomokként a biológiai kutatásokban. A metabolikus útvonalak* nyomon követésére az élő rendszerekben a szén-14, trícium, foszfor-32 és kén-35 radioizotópokat használják. Például a műtrágyával kezelt talajból a növények foszforfelvétele nyomon követhető olyan műtrágyák használatával, amelyek foszfor-32 keveréket tartalmaznak.

Sugárkezelés. Az ionizáló sugárzás tönkreteheti az élő szöveteket. A rosszindulatú daganatos szövetek érzékenyebbek a sugárzásra, mint az egészséges szövetek. Ez lehetővé teszi a rák kezelését olyan forrásból kibocsátott y-sugárzás segítségével, amely a kobalt-60 radioaktív izotópot használja. A sugárzás a páciens testének a daganat által érintett területére irányul; A kezelés néhány percig tart, és naponta ismétlődik 2-6 héten keresztül. Az ülés során a beteg minden testrészét gondosan le kell fedni sugárzást át nem eresztő anyaggal, hogy megakadályozzuk az egészséges szövetek pusztulását.

A minták életkorának meghatározása radiokarbon segítségével. A légkörben lévő szén-dioxid kis része tartalmazza a "bC" radioaktív izotópot. A növények a fotoszintézis során ezt az izotópot abszorbeálják. Ezért az összes szövet

* Az anyagcsere az élő szervezetek sejtjeiben végbemenő összes kémiai reakció összessége. Az anyagcsere-reakciók eredményeként a tápanyagok hasznos energiává vagy sejtkomponensekké alakulnak. Az anyagcsere-reakciók általában több egyszerű lépésben - szakaszban - zajlanak le. A metabolikus reakció összes szakaszának sorrendjét metabolikus útvonalnak (mechanizmusnak) nevezik.

A radioizotópokat az üledéklerakódási mechanizmusok nyomon követésére használják torkolatokban, kikötőkben és dokkban.

Radioizotópok felhasználásával fényképfelvételt készítenek egy sugárhajtómű égésteréről a londoni Heathrow repülőtér sérülésmentes vizsgálati létesítményében. (A plakátokon ez olvasható: Sugárzás. Maradj távol.) A radioizotópokat széles körben használják az iparban a nem károsító vizsgálatokhoz.

Az élő szövetek radioaktivitása állandó, mert a radioaktív bomlás miatti csökkenését kompenzálja a légkörből érkező állandó radiokarbon ellátás. Amint azonban egy növény vagy állat elpusztul, a radiokarbon áramlása a szöveteibe leáll. Ez az elhalt szövet radioaktivitási szintjének fokozatos csökkenéséhez vezet.

A radiokarbonos kormeghatározás kimutatta, hogy a Stonehenge-i szénminták körülbelül 4000 évesek.

A geokronológia radiokarbon módszerét 1946-ban fejlesztette ki az U.F. Libby, aki 1960-ban kémiai Nobel-díjat kapott érte. Ezt a módszert ma már széles körben alkalmazzák régészek, antropológusok és geológusok, akár 35 000 éves mintákat is. Ennek a módszernek a pontossága körülbelül 300 év. A legjobb eredményeket a gyapjú, magvak, héjak és csontok korának meghatározásakor érjük el. A minta életkorának meghatározásához a p-sugárzási aktivitást (percenkénti bomlásszám) mérjük 1 gramm szénre vonatkoztatva. Ez lehetővé teszi a minta korának meghatározását a 14C izotóp radioaktív bomlási görbéje alapján.

Hány éves a Föld és a Hold?

A Földön és a Holdon számos kőzet tartalmaz radioizotópokat, amelyek felezési ideje 10-9-10-10 év. Ezeknek a radioizotópoknak a relatív abundanciáját és bomlástermékeik relatív abundanciáját az ilyen kőzetekből vett mintákban mérve és összehasonlítva meghatározható a koruk. A geokronológia három legfontosabb módszere a K izotópok relatív abundanciájának meghatározásán alapul (felezési idő 1,4-109 év). "Rb (felezési idő 6 1010 év) és 2I29U (felezési idő 4,50-109 év).

Kálium és argon kormeghatározási módszer. Az olyan ásványi anyagok, mint a csillám és egyes földpátok, kis mennyiségben tartalmazzák a kálium-40 radioizotópot. Elektronbefogással bomlik, és argon-40-vé alakul:

A minta életkorát olyan számítások alapján határozzák meg, amelyek a minta relatív kálium-40-tartalmára vonatkoznak az argon-40-hez viszonyítva.

A rubídium és a stroncium datálási módszere. A Föld legrégebbi kőzetei, például Grönland nyugati partjairól származó gránit rubídiumot tartalmaznak. Az összes rubídium atom körülbelül egyharmada radioaktív rubídium-87. Ez a radioizotóp stabil stroncium-87 izotóppal bomlik le. A minták rubídium és stroncium izotópjainak relatív tartalmára vonatkozó adatok felhasználásán alapuló számítások lehetővé teszik az ilyen kőzetek korának meghatározását.

Urán és ólom kormeghatározási módszer. Az urán izotópjai ólom izotópokká bomlanak. Az uránszennyeződéseket tartalmazó ásványok, például az apatit kora meghatározható a mintáik egyes urán- és ólomizotóp-tartalmának összehasonlításával.

Mindhárom leírt módszert alkalmazták a szárazföldi kőzetek datálására. Az így kapott adatok azt mutatják, hogy a Föld életkora 4,6-109 év. Ezekkel a módszerekkel határozták meg az űrmissziókból a Földre hozott holdkőzetek korát is. E fajták életkora 3,2-4,2 *10 9 év.

maghasadás és magfúzió

Már említettük, hogy az izotóptömegek kísérleti értékei kisebbek, mint az atommagban lévő összes elemi részecske tömegének összegeként számított értékek. A számított és a kísérleti atomtömeg közötti különbséget tömeghibának nevezzük. A tömeghiba annak az energiának felel meg, amely az atommagban az azonos töltésű részecskék közötti taszító erők leküzdéséhez és egyetlen maggá kötéséhez szükséges; emiatt kötőenergiának nevezik. A kötési energia a tömeghibán keresztül az Einstein-egyenlet segítségével számítható ki

ahol E az energia, m a tömeg és c a fénysebesség.

A kötési energiát általában megaelektronvoltban (1 MeV = 106 eV) fejezik ki szubnukleáris részecskénként (nukleononként). Az elektronvolt az az energia, amelyet egy egységnyi elemi töltésű részecske (abszolút értékben egyenlő egy elektron töltésével) nyer vagy veszít, amikor 1 V (1 MeV = 9,6 * 10 10 J) elektromos potenciálkülönbségű pontok között mozog. /mol).

Például az egy nukleonra jutó kötési energia egy héliummagban megközelítőleg 7 MeV, a klór-35 magban pedig 8,5 MeV.

Minél nagyobb az egy nukleonra jutó kötési energia, annál nagyobb a mag stabilitása. ábrán. Az 1.33. ábra a kötési energia függését mutatja az elemek tömegszámától. Megjegyzendő, hogy a 60-hoz közeli tömegszámú elemek a legstabilabbak, ezek közé tartozik az 56Fe, 59Co, 59Ni és 64Cu. A kisebb tömegszámú elemek – legalábbis elméleti szempontból – a tömegszámuk növelése következtében növelhetik stabilitásukat. A gyakorlatban azonban lehetségesnek tűnik csak a legkönnyebb elemek, például a hidrogén tömegszámának növelése. (A héliumnak rendellenesen nagy a stabilitása; a héliummagban lévő nukleonok kötési energiája nem illeszkedik az 1.33. ábrán látható görbéhez.) Az ilyen elemek tömege a magfúziónak nevezett folyamatban növekszik (lásd alább).

Az izotópok bármely kémiai elem fajtái, amelyek eltérő atomsúlyúak. Bármely kémiai elem különböző izotópjainak azonos számú protonja van az atommagban, és ugyanannyi elektron van az atom héjain, azonos rendszámmal rendelkeznek, és bizonyos helyeket foglalnak el D. I. Mengyelejev táblázatában, ami egy adott kémiai elemre jellemző.

Az izotópok atomtömegének különbségét az magyarázza, hogy atomjaik atommagjai különböző számú neutront tartalmaznak.

Radioaktív izotópok- D. I. Mengyelejev periodikus rendszerének bármely elemének izotópjai, amelyek instabil magokkal rendelkeznek, és radioaktív bomlás útján, sugárzás kíséretében stabil állapotba kerülnek (lásd). A 82-nél nagyobb atomszámú elemek esetében minden izotóp radioaktív, és alfa- vagy béta-bomlás útján bomlik. Ezek az úgynevezett természetes radioaktív izotópok, amelyek általában megtalálhatók a természetben. Ezeknek az elemeknek a bomlása során keletkező atomok, ha rendszámuk 82 feletti, radioaktív bomláson mennek keresztül, melynek termékei is lehetnek radioaktívak. Kiderül, hogy ez egy szekvenciális lánc, vagy egy úgynevezett radioaktív izotópcsalád.

Három természetes radioaktív család ismert, amelyeket a sorozatcsaládok első eleme után neveznek, és az aktinourán (vagy aktinium). Az uráncsaládba tartozik (lásd) és (lásd). Az egyes sorozatok utolsó eleme bomlás következtében a 82-es sorszámú stabil izotópok egyikévé alakul át. Ezen családokon kívül ismertek a 82-nél kisebb sorozatszámú elemek bizonyos természetes radioaktív izotópjai, ezek a kálium-40 ill. néhány másik. Ezek közül a kálium-40 fontos, mivel minden élő szervezetben megtalálható.

Minden kémiai elem radioaktív izotópja mesterségesen előállítható. Ezek mesterségesen radioaktív izotópok. Ezek megszerzésének többféle módja van. Az olyan elemek radioaktív izotópjai, mint a jód, bróm és mások, amelyek a periódusos rendszer középső helyeit foglalják el, az uránmag hasadási termékei. Az ilyen termékek atomreaktorban nyert keverékéből (lásd) radiokémiai és egyéb módszerekkel izolálják őket. Szinte minden elem radioaktív izotópja előállítható egy részecskegyorsítóban (qv), ha bizonyos stabil atomokat protonokkal vagy deuteronokkal bombáznak.

Ugyanazon elem stabil izotópjaiból radioaktív izotópok előállításának általános módszere az, hogy azokat atomreaktorban neutronokkal besugározzák. A módszer az úgynevezett sugárzáselfogó reakción alapul. Ha egy anyagot neutronokkal sugároznak be, akkor az utóbbi, mivel nincs töltése, szabadon megközelítheti az atommagot, és mintegy rátapadhat, új atommagot képezve ugyanabból az elemből, de egy plusz neutronnal. Ebben az esetben bizonyos mennyiségű energia szabadul fel formában (lásd), ezért a folyamatot sugárzás befogásnak nevezik. A neutronfelesleggel rendelkező atommagok instabilak, így a keletkező izotóp radioaktív. Ritka kivételektől eltekintve bármely elem radioaktív izotópja nyerhető így.

Amikor egy izotóp bomlik, egy szintén radioaktív izotóp képződhet. Például a stroncium-90-ből -90, a bárium-140-ből lantán-140 stb.

A természetben ismeretlen, 92-nél nagyobb sorozatszámú transzurán elemeket (neptunium, americium, curium stb.), amelyek mindegyike radioaktív, mesterségesen nyerték ki. Egyikük egy másik radioaktív családot eredményez - a neptunium családot.

A reaktorok és gyorsítók működése során radioaktív izotópok képződnek ezeknek a létesítményeknek és a környező berendezések anyagaiban, részeiben. Ez az „indukált tevékenység”, amely többé-kevésbé hosszú ideig fennáll a létesítmények működésének leállítása után is, nemkívánatos sugárforrást jelent. Az indukált aktivitás neutronoknak kitett élő szervezetben is előfordul, például baleset vagy atomrobbanás során.

A radioaktív izotópok aktivitását curie-egységekben (lásd „”) vagy származékaiban - millicurie-ban és mikrocurie-ban mérik.

A radioaktív izotópok mennyiségének kimutatása és mérése sugárzásukkal történik, a radioaktivitás mérésének szokásos módszerével (lásd Dozimetria, ionizáló sugárzás). Ezek a módszerek lehetővé teszik az aktivitás mérését század- és ezredrészes mikrocury-ban, ami az izotóp tömegének a milligramm milliárdod része alatti mennyiségének felel meg. Ebből világosan látszik, hogy bármely elem radioaktív izotópjainak jelentéktelen elegye stabil atomjaihoz lehetővé teszi ennek az elemnek a könnyű kimutatását. Atomjai így jelölt atomokká válnak. Jellemzőjük a sugárzás.

Kémiai és fizikai-kémiai tulajdonságait tekintve a radioaktív izotópok gyakorlatilag nem különböznek a természetes elemektől; semmilyen anyaggal való keveredésük nem változtatja meg annak viselkedését egy élő szervezetben.

Lehetőség van különböző kémiai vegyületekben lévő stabil izotópok helyettesítésére ilyen jelölt atomokkal. Utóbbiak tulajdonságai emiatt nem változnak, és ha bejutnak a szervezetbe, úgy viselkednek, mint a közönséges, címkézetlen anyagok. A sugárzásnak köszönhetően azonban könnyen kimutatható jelenlétük a vérben, szövetekben, sejtekben stb. Az ezekben az anyagokban található radioaktív izotópok tehát indikátorként, illetve indikátorként szolgálnak a szervezetbe juttatott anyagok eloszlására és sorsára vonatkozóan. Ezért nevezik őket "radioaktív nyomjelzőknek". Számos, különböző radioaktív izotóppal jelölt szervetlen és szerves vegyületet szintetizáltak (lásd) és különböző kísérleti vizsgálatokhoz.

Sok radioaktív izotópot (jód-131, foszfor-32, -198 stb.) használnak sugárterápiára (lásd).

A mesterségesen radioaktív izotópok (kobalt-60, cézium-137 és néhány más, amelyek gamma-sugárzók) teljesen felváltották a rádiumot, amelyet korábban sugárforrásként használtak (lásd) orvosi és műszaki célokra. Lásd még az elemnevekről szóló cikkeket.

· Izotópok· Izobárok · Felezési idő · Tömegszám · Nukleáris láncreakció

Terminológia

Az izotópok felfedezésének története

Az első bizonyítékot arra, hogy az azonos kémiai viselkedésű anyagok eltérő fizikai tulajdonságokkal rendelkezhetnek, nehéz elemek atomjainak radioaktív átalakulásának tanulmányozása során nyertük. 1906-07-ben kiderült, hogy az urán - ionium radioaktív bomlási terméke és a tórium - radiotórium radioaktív bomlásterméke ugyanazokkal a kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, mint a tórium, de eltér attól az atomtömegben és a radioaktív bomlási jellemzőkben. Később kiderült, hogy mindhárom termék optikai és röntgenspektruma azonos. Az ilyen, kémiai tulajdonságaikban azonos, de az atomok tömegében és bizonyos fizikai tulajdonságaikban eltérő anyagokat F. Soddy angol tudós javaslatára kezdték izotópoknak nevezni.

Izotópok a természetben

Úgy gondolják, hogy az elemek izotópos összetétele a Földön minden anyagban azonos. A természetben egyes fizikai folyamatok az elemek izotóp összetételének (természetes frakcionálás a könnyű elemekre jellemző izotópok, valamint a természetes hosszú élettartamú izotópok bomlása során bekövetkező izotóp-eltolódások). Az atommagok ásványokban való fokozatos felhalmozódását - egyes hosszú élettartamú nuklidok bomlástermékeit - a maggeokronológiában használják.

Az izotópok emberi felhasználása

A technológiai tevékenységek során az emberek megtanulták megváltoztatni az elemek izotópos összetételét, hogy az anyagok bármilyen specifikus tulajdonságát megszerezzék. Például a 235 U termikus neutronok általi hasadási láncreakcióra képes, és nukleáris reaktorok vagy nukleáris fegyverek üzemanyagaként használható. A természetes urán azonban ennek a nuklidnak csak 0,72%-át tartalmazza, míg a láncreakció gyakorlatilag csak legalább 3%-os 235U tartalommal kivitelezhető. A nehéz elemek izotópjainak fizikai és kémiai tulajdonságainak hasonlósága miatt az urán izotópdúsításának eljárása rendkívül összetett technológiai feladat, amelyhez a világ mindössze egy tucat országa fér hozzá. Az izotópcímkéket a tudomány és a technológia számos ágában használják (például radioimmunoassay-ben).

Lásd még

• Izotóp geokémia

Instabil (kevesebb, mint egy nap): 8 C: szén-8, 9 C: szén-9, 10 C: szén-10, 11 C: szén-11

Stabil: 12 C: szén-12, 13 C: szén-13

10-10 000 év: 14 °C: szén-14

Instabil (kevesebb, mint egy nap): 15 C: szén-15, 16 C: szén-16, 17 C: szén-17, 18 C: szén-18, 19 C: szén-19, 20 C: szén-20, 21 C: szén-21, 22 °C: szén-22

Izotópok

IZOTÓPOK-s; pl.(egységizotóp, -a; m.). [görögből isos - egyenlő és toposz - hely] Szakember. Ugyanazon kémiai elem fajtái, amelyek az atomok tömegében különböznek egymástól. Radioaktív izotópok. Az urán izotópjai.

◁ Izotóp, oh, oh. I. mutató.

Kutatástörténet
Az első kísérleti adatok az izotópok létezéséről 1906-10-ben születtek. nehéz elemek atomjainak radioaktív átalakulásának tulajdonságainak tanulmányozásakor. 1906-07-ben. Felfedezték, hogy az urán radioaktív bomlásterméke, az ionium és a tórium radioaktív bomlásterméke, a radiotórium kémiai tulajdonságai megegyeznek a tóriummal, de eltérnek az utóbbitól atomtömegben és radioaktív bomlási jellemzőkben. Sőt: mindhárom elemnek ugyanaz az optikai és röntgenspektruma. F. Soddy angol tudós javaslatára (cm. SODDIE Frederick), az ilyen anyagokat izotópoknak kezdték nevezni.
Miután a nehéz radioaktív elemekben izotópokat fedeztek fel, megkezdődött a stabil elemek izotópjainak keresése. A kémiai elemek stabil izotópjainak létezésére független megerősítést nyert J. J. Thomson kísérletei (cm. THOMSON Joseph John)és F. Aston (cm. ASTON Francis William). Thomson 1913-ban fedezte fel a neon stabil izotópjait. Aston, aki egy általa tervezett, tömegspektrográfnak (vagy tömegspektrométernek) nevezett műszerrel végzett kutatást tömegspektrometriás módszerrel (cm. TÖMEGSPEKTROMETRIA), bebizonyította, hogy sok más stabil kémiai elemnek is van izotópja. 1919-ben bizonyítékot szerzett két izotóp, a 20 Ne és a 22 Ne létezésére, amelyek relatív abundanciája (abundanciája) a természetben megközelítőleg 91% és 9%. Ezt követően felfedezték a 21 Ne izotópot 0,26%-os bőségben, klór, higany és számos más elem izotópját.
A kissé eltérő kialakítású tömegspektrométert ugyanezekben az években készített A. J. Dempster (cm. DEMPSTER Arthur Jeffrey). A tömegspektrométerek utólagos használatának és fejlesztésének eredményeként számos kutató erőfeszítésével összeállították az izotópösszetételek szinte teljes táblázatát. 1932-ben felfedeztek egy neutront - egy töltés nélküli részecskét, amelynek tömege közel volt a hidrogénatom atommagjának tömegéhez - egy protont, és létrehozták az atommag proton-neutron modelljét. Ennek eredményeként a tudomány megállapította az izotóp fogalmának végső meghatározását: az izotópok olyan anyagok, amelyek atommagja azonos számú protonból áll, és csak az atommagban lévő neutronok számában térnek el egymástól. 1940 körül az összes akkor ismert kémiai elemre izotópelemzést végeztek.
A radioaktivitás vizsgálata során mintegy 40 természetes radioaktív anyagot fedeztek fel. Radioaktív családokba csoportosították őket, amelyek ősei a tórium és az urán izotópjai. A természetesek közé tartozik az összes stabil fajta atom (kb. 280 van), és minden természetesen radioaktív, amely a radioaktív családok részét képezi (46 db van). Az összes többi izotóp magreakciók eredményeként keletkezik.
Először 1934-ben I. Curie (cm. JOLIO-CURIE Irene)és F. Joliot-Curie (cm. JOLIO-CURIE Frederic) a nitrogén (13 N), a szilícium (28 Si) és a foszfor (30 P) mesterségesen előállított radioaktív izotópjai, amelyek a természetben hiányoznak. Ezekkel a kísérletekkel új radioaktív nuklidok szintetizálásának lehetőségét mutatták be. A jelenleg ismert mesterséges radioizotópok közül több mint 150 tartozik a transzurán elemekhez (cm. TRANSZURÁN ELEMEK), nem található a Földön. Elméletileg azt feltételezik, hogy a létező izotópfajták száma elérheti a 6000-et.

enciklopédikus szótár. 2009 .

• izotóp szétválasztás
• izoterm folyamat

Nézze meg, mik az „izotópok” más szótárakban:

IZOTÓPOK Modern enciklopédia

Izotópok- (iso... és görög topos hely szóból), a kémiai elemek olyan változatai, amelyekben az atommagok (nuklidok) a neutronok számában különböznek, de ugyanannyi protont tartalmaznak, és ezért ugyanazt a helyet foglalják el a periódusos rendszerben vegyszerekről... Illusztrált enciklopédikus szótár

IZOTÓPOK- (az iso... és a görög topos hely szóból) a kémiai elemek olyan változatai, amelyekben az atommagok neutronszámában különböznek, de ugyanannyi protont tartalmaznak, és ezért ugyanazt a helyet foglalják el az elemek periódusos rendszerében. Megkülönböztetni...... Nagy enciklopédikus szótár

IZOTÓPOK- IZOTÓPOK, vegyszer. elemek, amelyek a periódusos rendszer ugyanabban a cellájában helyezkednek el, és ezért azonos rendszámmal vagy sorszámmal rendelkeznek. Ebben az esetben az ionok atomtömege általában nem azonos. Különféle…… Nagy Orvosi Enciklopédia

IZOTÓPOK- ennek a vegyi anyagnak a fajtái. olyan elemek, amelyek atommagjuk tömegében különböznek egymástól. A Z atommagok azonos töltésével rendelkező, de a neutronok számában eltérő elektronok az elektronhéjak szerkezetével megegyező szerkezetűek, azaz nagyon közeli kémiai összetételűek. St. Va, és ugyanazt foglalják el... ... Fizikai enciklopédia

izotópok- ugyanazon vegyi anyag atomjai. olyan elem, amelynek magja ugyanannyi protont, de eltérő számú neutront tartalmaz; eltérő atomtömegük van, ugyanaz a vegyi anyag. tulajdonságaik, de fizikai tulajdonságaikban különböznek. tulajdonságok, különösen... Mikrobiológiai szótár

IZOTÓPOK- kémiai atomok Különböző tömegszámú, de azonos atommag töltésű elemek, ezért Mengyelejev periódusos rendszerében ugyanazt a helyet foglalják el. Ugyanazon vegyi anyag különböző izotópjainak atomjai. az elemek számában különböznek egymástól.... Földtani enciklopédia

Izotópok- Az izotópok azonos rendszámú, de eltérő atomtömegű nuklidok (például urán 235 és urán 238). Nukleáris energia kifejezések. Rosenergoatom konszern, 2010... Nukleáris energia kifejezések

IZOTÓPOK- (iso... és görög topos helyből), azonos rendszámú, de eltérő atomtömegű elemek. A legtöbb ökológia szempontjából fontos radioaktív izotóp energiája 0,1-5 MeV (minél nagyobb a radioaktív izotópok energiája, annál nagyobb ... Ökológiai szótár

izotópok- Azonos rendszámú, de eltérő atomtömegű nuklidok (például urán 235 és urán 238). Témák az atomenergia általános EN izotópjaiban ... Műszaki fordítói útmutató

IZOTÓPOK- egy adott vegyi anyag atomjainak változatai. olyan elem, amelynek magja ugyanannyi protont, de eltérő számú neutront tartalmaz. I. különböző atomi (lásd) és ugyanannyi elektron van az atomi héjban, ami meghatározza azok nagyon közeli fizikai állapotát. kém...... Nagy Politechnikai Enciklopédia

Cél: ismereteket formálni az atomról, képes meghatározni a magtöltés nagyságát, az elektronok, protonok és neutronok számát, megadni az „izotóp” fogalmát, amely alapján a „kémiai elem” fogalmát tisztázni.
A tanulói felkészültségi szint követelményei:
Tud:
-az atom elemi részecskéinek neve és jellemzői (töltés, tömeg).
-elemi részecskék állapota egy atomban
-Egy atom milyen tulajdonságai függenek a protonok és neutronok számától
-Mi történik az atommal, ha megváltoztatod a neutronok és protonok számát
- Mik azok az izotópok és nuklidok?
-miért nincs a relatív atomtömegnek egész értéke?
-miért különböznek a hidrogénizotópok tulajdonságai más elemek izotópjaitól?
- a „kémiai elem” fogalmának modern meghatározása
Kulcsfontossagu kifejezesek:
Kémiai elem azonos nukleáris töltéssel rendelkező atomok gyűjteménye
Izotópok-egy kémiai elem azonos magtöltésű, de eltérő tömegszámú atomjainak változatai
Nuklidok- atomok halmaza bizonyos értékekkel a Z magtöltéssel (a protonok száma az atommagokban) és az A tömegszámmal (az atommagokban lévő protonok és neutronok számának összege)
Izotóp megjelölés: az elemszimbólumtól balra jelölje az elem tömegszámát (fent) és rendszámát (lent)

Miért eltérő az izotópok tömege? Az izotópok különböző tömegűek, mivel az atommagjukban különböző számú neutron található.
A természetben a kémiai elemek izotópkeverékek formájában léteznek.
Ugyanannak a kémiai elemnek az izotóp összetételét fejezzük ki atomfrakciók, amelyek azt jelzik, hogy egy adott izotóp atomjainak száma mekkora részét teszi ki egy adott elem összes izotópjának atomszámának, egy vagy 100%-nak vesszük
Házi feladat: 7. bekezdés, 3. gyakorlat

Elektronok. A kémiai elemek atomjainak elektronikus héjának szerkezete.
Cél: képet alkotnak az atom elektronhéjáról és az energiaszintekről.
Tekintsük az első három periódus elemeinek elektronikus szerkezetét.
Tanuld meg összeállítani az atomok elektronikus képleteit. azonosítani az elemeket elektronikus képletük alapján, meghatározni az atom összetételét.
Az órák alatt:
1) Szervezési mozzanat
2) A házi feladat ellenőrzése
3) Szavazás, az előző téma megismétlése
1. Nevezze meg az atomot alkotó elemi részecskéket, jellemezze töltésüket és tömegüket, írja le a részecskék megnevezését
2. Milyen elemi részecskék alkotják az atommagot? Mi az a nukleáris töltés? Mitől függ?
3. Egy nátriumatomban lévő elektronok száma egyenlő:
a)23
b)12
c)34
d)11
4) Melyik kémiai elem atomjai tartalmaznak 5 protont, 6 neutront, 5 elektront?
a) szén
b) nátrium
c) bór
d) neon
4) Új téma:
Az atomokban az elektronok bizonyos rétegekbe - héjakba - és meghatározott sorrendben helyezkednek el. Az atom elektronhéjában elektronikus rétegek képződnek. Ezeket energiaszinteknek nevezik. Egy adott energiaszinten az elektronok maximális számát a következő képlet határozza meg:
N=2n^2
Ahol N a szintenkénti elektronok maximális száma.
n-számú energiaszint.
Megállapítást nyert, hogy az első héj legfeljebb két elektront tartalmaz, a második - legfeljebb nyolc, a harmadik - legfeljebb 18, a negyedik pedig legfeljebb -32. Az atom elektronhéjának külső energiaszintjén lévő elektronok száma megegyezik a fő alcsoportok kémiai elemeinek csoportszámával.
Az elektron egy pályán mozog, és nincs pályája.
Az atommag körüli teret, ahol az adott elektron a legnagyobb valószínűséggel megtalálható, elektronpályának vagy elektronfelhőnek nevezzük.
A pályák különböző alakúak lehetnek, és számuk megfelel a szintszámnak, de nem haladja meg a négyet. Az első energiaszintnek van egy alszintje (s), a másodiknak kettő (s.p), a harmadiknak három (s,p,d) stb. Az azonos szintű különböző alszintű elektronok az elektronfelhő különböző formájúak: gömb alakúak, súlyzó alakúak (p) és összetettebb konfigurációjúak. A tudósok megegyeztek abban, hogy a gömb alakú atompályát s-élőhelynek nevezik, ez a legstabilabb, és meglehetősen közel helyezkedik el az atommaghoz.
Minél nagyobb egy elektron energiája egy atomban, annál gyorsabban forog, annál jobban megnyúlik a tartózkodási területe, és végül súlyzó alakú p-pályává válik.
Új anyag összevonása:
1) Rajzolja meg a következő elemek atomjainak szerkezetét:
a) nitrogén
b) foszfor
c) magnézium
2) Hasonlítsa össze az atomok szerkezetét!
a) bór és fluor
b) oxigén és kén
Házi feladat: 8. bekezdés, 1.,2. gyakorlat

A kémiai elemek és az atomok szerkezetének periódusos rendszere.
A kémiai elemek periodikus törvénye (modern megfogalmazás): A kémiai elemek, valamint az általuk képződött egyszerű és összetett anyagok tulajdonságai időszakonként az atommagok töltésének értékétől függenek.
A periodikus rendszer a periodikus törvény grafikus kifejezése.
A kémiai elemek természetes sorozata olyan kémiai elemek sorozata, amelyek az atommagjukban lévő protonok növekvő számának megfelelően épülnek fel, vagy ami megegyezik, az atommagok növekvő töltései szerint. Egy elem rendszáma ebben a sorozatban megegyezik az elem bármely atomjának magjában lévő protonok számával.
A kémiai elemek táblázata úgy készül, hogy „a kémiai elemek természetes sorozatát periódusokra (a táblázat vízszintes soraira) vágjuk, és csoportokba (a táblázat függőleges oszlopai) összevonjuk a hasonló elektronikus atomi szerkezetű elemeket.
Az elemek csoportosításának módjától függően a táblázat lehet hosszú periódusú (az azonos számú és típusú vegyértékelektronokkal rendelkező elemeket csoportokba gyűjtjük) és rövid periódusú (az azonos számú vegyértékelektronnal rendelkező elemeket csoportokba gyűjtjük )
A rövid periódusú tábla csoportjai alcsoportokra (fő és másodlagos) vannak felosztva, amelyek egybeesnek a hosszú periódusú tábla csoportjaival.
Az azonos periódusú elemek minden atomjának ugyanannyi elektronrétege van, ami megegyezik a periódusszámmal.
Az elemek száma a következő tartományba esik: 2,8,8,18,18,32,32 A nyolcadik periódus elemeinek nagy részét mesterségesen nyerték, ennek az időszaknak az utolsó elemeit még nem szintetizálták. Az első kivételével minden időszak egy alkálifémet alkotó elemmel kezdődik (Li, Na, K stb.), és egy nemesgázt alkotó elemmel végződik (He, Ne, Ar, Kr stb.)
A rövid periódusú táblázatban nyolc csoport található, amelyek mindegyike két alcsoportra (fő és másodlagos) van felosztva, a hosszú periódusú táblázatban tizenhat csoport található, amelyek római számmal vannak számozva A és B betűkkel.

A kémiai elemek jellemzői természetesen csoportonként és periódusonként változnak.
Időszakban (növekvő sorozatszámmal)
- növeli a nukleáris töltetet
-növekszik a külső elektronok száma
-csökken az atomok sugara
-növekszik az elektronok és az atommag közötti kötés erőssége (ionizációs energia)
- növekszik az elektronegativitás
- az egyszerű anyagok oxidáló tulajdonságai fokozódnak ("nemfémesség")
-gyengülnek az egyszerű anyagok redukáló tulajdonságai („fémesség”)

A hidroxidok és a megfelelő oxidok alapvető karakterisztikája gyengül
-növekszik a hidroxidok és a megfelelő oxidok savas jellege
Csoportosan (növekvő sorozatszámmal)
- növeli a nukleáris töltetet
-növekszik az atomok sugara
- csökken az elektronok és a mag közötti kötés erőssége
- csökken az elektronegativitás
- gyengítik az egyszerű anyagok oxidatív tulajdonságait
- fokozódnak az egyszerű anyagok redukáló tulajdonságai
-növekszik a hidroxidok és a megfelelő oxidok bázikus karaktere
- gyengíti a hidroxidok és a megfelelő oxidok savas jellegét
-a hidrogénvegyületek stabilitása csökken
Házi feladat: 8,9 bekezdés
kontroll 3,4,5 st 53

Ionos kötés
Cél: alkossanak fogalmat a kémiai kötésekről az ionos kötés példájával. Az ionos kötések képződésének megértése, mint a poláris kötések szélsőséges esete. Fogalmat alkotni a vegyületekben lévő kémiai kötések egységes természetéről és az ionokról, mint töltött részecskékről, amelyek között kötés jön létre.
Az ionos kötés ellentétes előjelű töltésű ionok elektrosztatikus kölcsönhatása következtében létrejövő kémiai kötés.
Ionos kötés egy vagy több elektronnak az egyik atomról a másikra való teljes átvitele következtében jön létre, ez a fajta kötés csak olyan elemek atomjai között lehetséges, amelyek elektronegativitása jelentősen eltér. Ebben az esetben az elektron egy kisebb elektronegativitású atomról egy nagyobb elektronegativitású atomra lép át. Ez a fajta kémiai kötés fém és nemfémes atomok között jön létre.
Például a periódusos rendszer fő alcsoportjainak első és második csoportjának elemei (fémek) közvetlenül kombinálódnak a periódusos rendszer fő alcsoportjainak (nem fémek) hatodik és hetedik csoportjának elemeivel.

Egy fématom, amely feladja a külső elektronokat, pozitív ionokká alakul:

HM^0+(8-n)e--àHM^(8-n)-