isotopi
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isotopi Scoperta Spiegazione di anomalie proprietà applicazioni Masse atomiche • Ogni atomo ha una massa che risulta dovuta alla somma delle masse dei suoi nucleoni :protoni • Potremmo aspettarci che le masse atomiche siano valori interi, somme di particelle tra loro praticamente uguali • Invece spesso le masse determinate con i metodi sperimentali forniscono valori con decimali Andamento prevedibile nelle masse atomiche secondo numero atomico (protoni=elettroni) crescente Numero atomico 1 1 Numero di massa 2 2 4 3 3 5 4 2 3 4 3 7 Masse atomiche sperimentali variabili se presenti neutroni: elementi anche diversi (diverso numero di protoni) possono presentare masse uguali… interpretazione • Ogni elemento possiede atomi con numero di protoni costante ma con possibile aggiunta di neutroni (di massa simile ai protoni): • Quindi un elemento chimico può avere masse diverse nei diversi atomi:isotopi • La massa determinata sperimentalmente si riferisce in genere alla massa media ponderata(che considera le % dei singoli isotopi) degli atomi dell’elemento presenti nella miscela naturale protoni neutroni Cloro = miscela elettroni 17 18 17 Massa 35 % 0.75 17 20 17 Massa 37 % 0.25 Massa media = (34.969 * 0.75 + 33.996*0.25)=26.22+9.24 = 35.45 Nota:le masse vanno assegnate secondo u.m.a. 1 1 prozio 1 deuterio Media= 1+1+1/3 = 1 trizio Media =1+2+3/3=2 1 2 1 %99.98 2 % 0.01 3 3 tracce Media ponderata massa=1.0078 prozio Massa 1 % 99.98 deuterio Massa 2 % 0.01 Massa media idrogeno = 1.0078 trizio Massa 3 % tracce Isotopi periodicità proprietà Ordinando gli elementi chimici secondo massa atomica crescente si osserva una ricomparsa abbastanza regolare di proprietà simili in elementi con masse diverse:tuttavia in alcuni casi tale regolarità viene compromessa:può essere riottenuta ordinando gli elementi secondo il numero atomico crescente.Perchè ? Massa atomica crescente e proprietà chimiche simili ricompaiono periodicamente In teoria Massa atomica crescente e proprietà chimiche con anomalie di posizione In pratica Atomo verde con massa >> atomo azzurro ma con proprietà più simili a giallo: risulta fuori posto nella serie ( e così per altri elementi) Elementi ordinati secondo massa atomica crescente: anomalia Elementi ordinati secondo numero atomico crescente: scomparsa anomalia In pratica Atomo verde con massa >> atomo azzurro ma con proprietà più simili a giallo: risulta fuori posto nella serie ( e così per altri elementi) Elementi ordinati secondo massa atomica crescente: anomalia In teoria 47,47 48,48 49,49 40,40 42,42 41,41 43,43 47,47 49,49 48,50 In pratica:si presenta anomalia se ordinati secondo massa crescente Si rinormalizza ordinando secondo numero atomico crescente 47,47 49,49 48,50 Conclusione:la periodicità nella comparsa delle proprietà dipende dal numero atomico Isotopi e fenomeni radioattivi Il rapporto tra protoni e neutroni presenta dei valori ottimali per la stabilità dei nuclei: in certi elementi tale rapporto modificato in alcuni loro isotopi può essere causa di un comportamento di decadimento radioattivo con tendenza a ritrovare un valore di maggiore stabilità decadimento alfa,beta,gamma,K applicazioni varie in medicina, industria, datazione reperti geologici ecc.
