Isotopo vs Ion
Gli atomi sono i piccoli mattoni di tutte le sostanze esistenti. Ci sono variazioni tra i diversi atomi. Inoltre, ci sono variazioni all'interno degli stessi elementi. Gli isotopi sono esempi di differenze all'interno di un singolo elemento. Inoltre, gli atomi sono difficilmente stabili in condizioni naturali. Formano varie combinazioni tra loro o con altri elementi per esistere. Quando formano queste combinazioni possono produrre ioni.
Isotopi
Gli atomi dello stesso elemento possono essere diversi. Questi diversi atomi dello stesso elemento sono chiamati isotopi. Sono diversi l'uno dall' altro perché hanno un numero diverso di neutroni. Poiché il numero di neutroni è diverso, anche il loro numero di massa è diverso. Tuttavia, gli isotopi dello stesso elemento hanno lo stesso numero di protoni e neutroni. Diversi isotopi sono presenti in quantità variabili, e questo è dato come un valore percentuale chiamato abbondanza relativa. Ad esempio, l'idrogeno ha tre isotopi come protio, deuterio e trizio. Il loro numero di neutroni e l'abbondanza relativa sono i seguenti.
1H – nessun neutrone, l'abbondanza relativa è 99,985%
2H- un neutrone, l'abbondanza relativa è 0,015%
3H- due neutroni, l'abbondanza relativa è 0%
Il numero di neutroni che un nucleo può contenere varia da elemento a elemento. Tra questi isotopi, solo alcuni sono stabili. Ad esempio, l'ossigeno ha tre isotopi stabili e lo stagno ha dieci isotopi stabili. Il più delle volte gli elementi semplici hanno lo stesso numero di neutroni del numero di protoni. Ma negli elementi pesanti ci sono più neutroni dei protoni. Il numero di neutroni è importante per bilanciare la stabilità dei nuclei. Quando i nuclei sono troppo pesanti, diventano instabili e, quindi, quegli isotopi diventano radioattivi. Ad esempio, 238 U emette radiazioni e decade in nuclei molto più piccoli. Gli isotopi possono avere proprietà diverse a causa delle loro diverse masse. Ad esempio, possono avere spin diversi, quindi i loro spettri NMR differiscono. Tuttavia, il loro numero di elettroni è simile dando origine a un comportamento chimico simile.
Uno spettrometro di massa può essere utilizzato per ottenere informazioni sugli isotopi. Fornisce il numero di isotopi di un elemento, le relative abbondanze e masse.
Ion
La maggior parte degli atomi (tranne i gas Nobel) non sono di natura stabile perché non hanno gusci di valenza completamente riempiti. Pertanto, la maggior parte degli atomi tenta di completare il guscio di valenza ottenendo la configurazione del gas nobel. Gli atomi lo fanno in tre modi.
- Acquistando elettroni
- Donando elettroni
- Con l'acquisizione di elettroni
Gli ioni vengono prodotti a causa dei primi due metodi (guadagno e donazione di elettroni). Solitamente gli atomi elettropositivi, che si trovano nel blocco s e nel blocco d, tendono a formare ioni donando elettroni. In questo modo producono cationi. La maggior parte degli atomi elettronegativi che si trovano nel blocco p amano guadagnare elettroni e formare ioni negativi. Di solito gli ioni negativi sono più grandi rispetto all'atomo e gli ioni positivi sono più piccoli. Gli ioni possono avere una singola carica o più cariche. Ad esempio, gli elementi del gruppo I producono +1 cationi e gli elementi del gruppo II producono +2 cationi. Ma ci sono elementi nel blocco d che possono produrre +3, +4, +5 ioni, ecc. Poiché c'è un cambiamento nel numero di elettroni quando si forma uno ione, il numero di protoni non è uguale al numero di elettroni in uno ione. Oltre agli ioni poliatomici sopra descritti, possono esserci anche ioni poliatomici e molecolari. Quando gli ioni elementari vengono persi dalle molecole, si formano ioni poliatomici (es: ClO3–, NH4 +).
Qual è la differenza tra isotopi e ioni?
• Gli isotopi sono atomi diversi dello stesso elemento. Differiscono per avere un numero diverso di neutroni. Gli ioni sono diversi dall'atomo, a causa del numero di elettroni. Gli ioni possono avere più o meno elettroni dell'atomo corrispondente.
• Gli ioni sono specie cariche, ma gli isotopi sono neutri.
• Gli isotopi degli elementi possono partecipare alla formazione di ioni.
