İçerik
Atom çekirdekleri yalnızca protonlar ve nötronlar içerir ve bunların her birinin tanımı gereği yaklaşık 1 atomik kütle birimi (amu) bulunur. Bu nedenle, her bir elementin - önemsiz sayılan elektronların ağırlıklarını içermeyen - atomik ağırlığı, bu nedenle bir tam sayı olmalıdır. Bununla birlikte, periyodik tablonun hızlı bir şekilde algılanması, çoğu elementin atom ağırlığının ondalık kesir içerdiğini gösterir. Bunun nedeni, her bir elementin listelenen ağırlığının, o elementin doğal olarak oluşan tüm izotoplarının bir ortalaması olmasıdır. Hızlı bir hesaplama, izotopların atomik ağırlıklarını bilmeniz koşuluyla, bir elementin her izotopunun bolluğunun yüzdesini belirleyebilir. Bilim adamları bu izotopların ağırlıklarını doğru bir şekilde ölçtüğünden, ağırlıkların integral sayılardan biraz farklı olduğunu biliyorlar. Yüksek bir doğruluk derecesi gerekmedikçe, bolluk yüzdelerini hesaplarken bu küçük kesirli farkları görmezden gelebilirsiniz.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
İki veya daha azının bolluğu bilinmediği sürece, birden fazla izotoplu bir eleman örneğinde izotopların bolluğunun yüzdesini hesaplayabilirsiniz.
İzotop nedir?
Elementler periyodik tabloda çekirdeklerindeki proton sayısına göre listelenmiştir. Çekirdekler ayrıca nötronlar içerir, ve elemana bağlı olarak, çekirdekte hiç, bir, iki, üç veya daha fazla nötron olmayabilir. Hidrojen (H), örneğin, üç izotopa sahiptir. Çekirdeği 1H, protondan başka bir şey değildir, ancak döteryum çekirdeğidir (2H) bir nötron ve trityum içeren3H) iki nötron içerir. Altı kalsiyum (Ca) izotopu doğada meydana gelir ve kalay (Sn) için sayı 10'dur. İzotoplar dengesiz olabilir ve bazıları radyoaktifdir. Periyodik cetvelde 92. sırada bulunan Uranyum (U) 'dan sonra meydana gelen elementlerin hiçbirinde birden fazla doğal izotop yoktur.
İki İzotoplu Elemanlar
Bir elemanın iki izotopu varsa, her izotopun (W) ağırlığına bağlı olarak her izotopun nispi bolluğunu belirlemek için kolayca bir denklem ayarlayabilirsiniz.1 ve W2) ve elemanın ağırlığı (We) periyodik cetvelde listelenmiştir. İzotop 1'in bolluğunu belirtirseniz, x, denklem şöyledir:
W1 • x + W2 • (1 - x) = We
Çünkü her iki izotopun ağırlıkları, elemanın ağırlığını vermek için eklemelidir. (X) 'u bulduğunuzda, yüzde almak için 100 ile çarpın.
Örneğin, azotun iki izotopu vardır, 14N ve 15N ve periyodik tablo, nitrojenin atomik ağırlığını 14.007 olarak listeler. Bu verilerle denklemi kurarak, şunları elde edersiniz: 14x + 15 (1 - x) = 14.007 ve (x) için çözerek, bolluğunu bulursunuz. 14N, 0.993 veya yüzde 99.3 olacak, bu da bolluğa 15N, yüzde 0.7'dir.
İkiden Fazla İzotoplu Elemanlar
İkiden fazla izotopu olan bir element örneğine sahipseniz, diğerlerinin bolluğunu biliyorsanız, bunların ikisinin bolluğunu bulabilirsiniz.
Örnek olarak, bu sorunu göz önünde bulundurun:
Oksijenin (O) ortalama atom ağırlığı 15.9994 amu'dur. Doğal olarak oluşan üç izotopu vardır, 16Ö, 17O ve 18O ve yüzde 0,037 oksijen oluşur 17O. eğer atom ağırlıkları 16O = 15.995 amu, 17O = 16.999 amu ve 18O = 17.999 amu, diğer iki izotopun bolluğu nedir?
Cevabı bulmak için, yüzdeleri ondalık kesirlere dönüştürün ve diğer iki izotopun bolluğunun (1 - 0.00037) = 0.99963 olduğunu unutmayın.
Bilinmeyen bolluklardan birini ayarlayın - 16O - olmak (x). Diğer bilinmeyen bolluk 18O, daha sonra 0.99963 - x'dir.
(atomik ağırlık 16O) • (kesirli bolluk 16O) + (atomik ağırlık 17O) • (kesirli bolluk 17O) + (atomik ağırlık 18O) • (kesirli bolluk 18O) = 15.9994
(15.995) • (x) + (16.999) • (0.00037) + (17.999) • (0.99963 - x) = 15.9994
15.995x - 17.999x = 15.9994 - (16.999) • (0.00037) - (17.999) (0.99963)
x = 0,9976
(X) bolluğu olarak tanımlanmış olması 16Ey bolluğu 18O daha sonra (0.99963 - x) = (0.99963 - 0.9976) = 0.00203
Üç izotopun bolluğu şöyledir:
16O =% 99,76
17O =% 0,037
18O =% 0,203