Isòtop
Es denomina isòtops als àtoms d'un mateix element els núcleus del qual tenen una cantitat diferent de neutrons, i per lo tant, diferixen en número másico.[1]
La paraula isòtop (del grec: ἴσος isos 'igual, mateixa'; τόπος tópos 'lloc', «en mateix lloc») s'usa per a indicar que tots els tipos d'àtoms d'un mateix element químic (isòtops) es troben en el mateix lloc de la taula periòdica. Els àtoms que són isòtops entre sí són els que tenen igual número atómico (número de protones en el núcleu), pero diferent número másico (suma del número de neutrons i el de protones en el núcleu). Els distints isòtops d'un element diferixen, puix, en el número de neutrons.[1]
La majoria dels elements químics tenen més d'un isòtop. Solament 21 elements (per eixemple berili o sodi) posseïxen un sol isòtop natural. En contrast, l'estany és l'element en més isòtops estables, 10.
Atres elements tenen isòtops naturals, pero inestables, com l'urani, els isòtops del qual poden transformar-se o decaure en atres isòtops més estables, emetent en el procés radiació, per lo que es diu que són radiactius.[2]
Els isòtops inestables són útils per a estimar l'edat d'una gran varietat de mostres naturals, com rocas i matèria orgànica. Açò és possible, sempre i quan es conega el ritme promig de desintegració de determinat isòtop, en relació en els que ya han decaigut.[3] Gràcies a este método de datació, es pot estimar l'edat de la Terra.[4]
Tipos d'isòtops
[editar | editar còdic]Tots els isòtops d'un element tenen el mateix número atómico pero diferixen en lo que actualment es coneix com número másico.
Si la relació entre el número de protones i de neutrons no és l'apropiada per a obtindre l'estabilitat nuclear, l'isòtop és radiactiu.
Per eixemple, en la naturalea el carbono es presenta com una mescla de tres isòtops en números másicos 12, 13 i 14: 12C, 13C i 14C. Les seues abundància respecte a la cantitat global de carbono són respectivament 98,89 %, 1,11 % i traces.
- Isòtops naturals. Els isòtops naturals són aquells que es troben en la naturalea. Per eixemple, l'hidrogen té tres isòtops naturals, el protio, el deuteri i el triti. El triti és molt usat en treballs de tipo nuclear; és l'element essencial de la bomba d'hidrogen.
- Un atre element que està format per isòtops molt importants és el carbono, que són el carbono-12, que és la base referencial del pes atòmic de qualsevol element, el carbono-13 que és l'únic carbono en propietats magnètiques i el carbono-14 radiactiu, molt important ya que el seu semivida és de 5730 anys i s'usa molt en arqueologia per a determinar l'edat dels fòssils orgànics. Un atre isòtop natural és l'urani-235 s'usa en les centrals nuclears i en les bombes atòmiques.
- Isòtops artificials. Els isòtops artificials es produïxen en laboratoris nuclears per bombardeig de partícules subatòmiques o en les centrals nuclears. Estos isòtops solen tindre una vida curta, principalment per l'inestabilitat i radioactividad que presenten. Un d'estos és el cesi, els isòtops artificials del qual s'usen en plantes nuclears de generació elèctrica. Un atre molt usat és l'iridi-192 que s'usa per a comprovar la hermeticidad de les soldadures de tubos, sobretot en tubos de transport de cru pesat i combustibles. Alguns isòtops del urani com l'urani-233 també s'usen en tecnologia nuclear.
Els isòtops es subdividen en isòtops estables (existixen menys de 300) i no estables o isòtops radiactius (existixen al voltant de 1200). El concepte d'estabilitat no és exacte, ya que existixen isòtops casi estables. La seua estabilitat es deu al fet de que, encara que són radiactius, tenen un periodo de semidesintegración extremadament llarc comparat en l'edat de la Terra.
| Isòtop | Núcleus per milló |
|---|---|
| Hidrogen-1 | 705 700 |
| Hidrogen -2 | 23 |
| Heli-4 | 275 200 |
| Heli-3 | 35 |
| Oxigen-16 | 5920 |
| Carbono-12 | 3032 |
| Carbono-13 | 37 |
| Neó-20 | 1548 |
| Neó-22 | 208 |
| Ferro-56 | 1169 |
| Ferro-54 | 72 |
| Ferro-57 | 28 |
| Nitrogen-14 | 1105 |
| Silici-28 | 653 |
| Silici-29 | 34 |
| Silici-30 | 23 |
| Magnesi-24 | 513 |
| Magnesi-26 | 79 |
| Magnesi-25 | 69 |
| Sofre-32 | 39 |
| Argón-36 | 77 |
| Calcio-40 | 60 |
| Alumini-27 | 58 |
| Níquel-58 | 49 |
| Sodi-23 | 33 |
Notació
[editar | editar còdic]Inicialment els noms dels isòtops de cada element que s'anaven descobrint varen rebre noms propis diferents al de l'element al que pertanyien. Aixina quan es varen descobrir tres isòtops del hidrogen, els varen cridar protio, deuteri i triti. El núcleu del protio consta d'un protón, el del deuteri d'un protón i un neutró, i el del triti d'un protón i dos neutrons.
Quan es varen seguir descobrint isòtops de casi tots els elements es va vore que serien necessaris centenars o mils de noms i es va canviar el sistema de nomenclatura. Actualment cada isòtop es representa en el símbol de l'element al que pertany, colocant com subíndex a l'esquerra la seua número atómico (número de protones en el núcleu), i com a superíndex a l'esquerra la seua número másico (suma del número de protones i de neutrons). Aixina els isòtops de l'hidrogen protio, deuteri i triti es denoten Plantilla:Nucleido, Plantilla:Nucleido i Plantilla:Nucleido, respectivament.
Com tots els isòtops d'un mateix element tenen el mateix número atómico, que és l'orde en la taula periòdica, i el mateix símbol, habitualment s'omet l'número atómico. Aixina per als isòtops de l'hidrogen escriurem 1H, 2H i 3H. Açò es fa perque tots els isòtops d'un element particular es comporten de la mateixa manera en qualsevol reacció química. Per eixemple, un àtom de l'escàs isòtop d'oxigen que té número másico 18, es combinarà exactament igual en dos àtoms d'hidrogen per a formar aigua que si es tractara de l'abundant àtom d'oxigen de número másico 16. No obstant quan s'estan descrivint reaccions nuclears és útil tindre l'número atómico com a referència.
En el cas de texts no científics, com a texts periodístics, esta notació en subíndexs i superíndexs és incómoda, per lo que també s'usa una notació consistent en el nom de l'element unit per un guion al número másico de l'isòtop de que es tracte. D'esta forma els isòtops de l'hidrogen Plantilla:Nucleido, Plantilla:Nucleido i Plantilla:Nucleido, també es poden nomenar com a hidrogen-1, hidrogen-2 i hidrogen-3 respectivament.
Estes són les regles de nomenclatura científicament acceptades, corresponents a la Nomenclatura de Química Inorgànica. Recomanacions de 2005 (Llibre Rojo de la IUPAC), tal i com es poden trobar en la seua secció IR-3.3.
Cal recordar que els noms dels elements químics són noms comuns i com a tals deuen escriure's sense mayúscula inicial, llevat que una atra regla ortogràfica ho imponga.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 Regalat, Víctor Manuel Ramírez (2014). Química General (en és), Grup Editorial Pàtria. ISBN 9786077440086.
- ↑ Márquez, Eduardo J. Martínez (16 de juny de 2009). Química 1: primer semestre (en és), Cengage Learning Editors. ISBN 6074811016.
- ↑ Alejandrina, GALLEGO PICÓ; María, {{{nom2}}}; José, {{{nom3}}}; Àngel, {{{nom4}}} (4 de decembre de 2013). a+estimar+la+edat&hl=és&sa=X&vore=0ahUKEwig8-mw5ZjZAhUPb1AKHV9jCPoQ6AEIJzAA#v=onepage&q=is%C3%B3talps%20inestables%20són%20%C3%BAtiles%20per a%20estimar%20la%20edat&f=false QUÍMICA BÁSICA (en és), Editorial UNED. ISBN 9788436267846.
- ↑ Curtis, Helena; Schnek, {{{nom2}}} (30 de juny de 2008). Curtis. Biologia (en és), Ed. Mèdica Panamericana. ISBN 9789500603348.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Isótopo» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.