Изотопы. Одного и того же химического элемента
 Скачать 14.71 Kb.
|
|
Изотопы — разновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковый порядковый номер, но разные массовые числа. Все изотопы одного элемента имеют одинаковый заряд ядра, но разное число нейтронов и занимают одно и то же место в таблице Менделеева. Изотопы обладают одинаковыми химическими свойствами и могут отличаться по физическим свойствам, например, по способности к радиоактивному распаду. Первое доказательство того, что вещества, имеющие одинаковое химическое поведение, могут иметь различные физические свойства, было получено при исследовании радиоактивных превращений атомов тяжёлых элементов. В 1906—1907 годах выяснилось, что продукт радиоактивного распада урана —ионий и продукт радиоактивного распада тория —радиоторий имеют те же химические свойства, что и торий, но отличаются от него атомной массой и характеристиками радиоактивного распада. Такие вещества, идентичные по химическим свойствам, но различные по массе атомов и некоторым физическим свойствам, по предложению английского учёного Фредерика Содди с 1910 г. стали называть изотопами. Изотопы могут быть не только у радиоактивных веществ. В настоящее время установлено существование изотопов у всех химических элементов. Некоторые элементы имеют только нестабильные (т. е. радиоактивные) изотопы. Изотопы есть у самого тяжелого из существующих в природе элементов — урана (относительные атомные массы 238, 235 и др.) и у самого легкого — водорода (относительные атомные массы 1, 2, 3). Особенно интересны изотопы водорода, так как они различаются по массе в 2 и 3 раза. Изотоп с относительной атомной массой 2 называется дейтерием. Он стабилен (т. е. не радиоактивен) и входит в качестве небольшой примеси (1 : 4500) в обычный водород. При соединении дейтерия с кислородом образуется так называемая тяжелая вода. Ее физические свойства заметно отличаются от свойств обычной воды. При нормальном атмосферном давлении она кипит при 101,2 °С и замерзает при 3,8 °С. Изотоп водорода с атомной массой 3 называется тритием. Он β-радиоактивен, и его период полураспада около 12 лет. Радиоактивные изотопы (меченые соединения) для изучения обменных процессов в нервной и мышечной тканях. Метод меченых атомов применяют в химии, биологии, медицине, металлургии. Они позволяют проследить круговорот какого-либо элемента в природе, в процессе обмена веществ в организме, в химических реакциях, в производственных процессах. Кобальтовая пушка применяется в радиохирургии различных патологий. |