تعريف النظائر وأمثلة في الكيمياء

نظائراه-ساه-Tohps] هي ذرات مع نفس العدد من البروتونات لكن أعداد مختلفة من النيوترونات. بمعنى آخر ، النظائر لها أوزان ذرية مختلفة. النظائر هي أشكال مختلفة من واحدة جزء.

الوجبات السريعة الرئيسية: نظائر

هناك 250 نظائر من 90 عنصرًا طبيعيًا وهناك أكثر من 3200 المشعة نظائر ، بعضها طبيعي وبعضها اصطناعي.كل عنصر في الجدول الدوري له أشكال نظائر متعددة. ال الخواص الكيميائية من نظائر عنصر واحد تميل إلى أن تكون متطابقة تقريبا. الاستثناءات هي نظائر الهيدروجين لأن عدد النيوترونات له مثل هذا التأثير الكبير على حجم نواة الهيدروجين.

تختلف الخصائص الفيزيائية للنظائر عن بعضها البعض لأن هذه الخصائص تعتمد غالبًا على الكتلة. يمكن استخدام هذا الاختلاف لفصل نظائر أحد العناصر عن بعضها البعض باستخدام التقطير الكسري والانتشار.

باستثناء الهيدروجين ، فإن نظائر العناصر الطبيعية الأكثر وفرة لها نفس عدد البروتونات والنيوترونات. والنظير الأكثر وفرة للهيدروجين هو البروتينيوم الذي يحتوي على بروتون واحد ولا نيوترونات.

هناك طريقتان شائعتان للإشارة إلى النظائر:

• أدرج رقم الكتلة لعنصر بعد اسمه أو رمز العنصر. على سبيل المثال ، يكون النظير الذي يحتوي على 6 بروتونات و 6 نيوترونات هو الكربون 12 أو C-12. النظير مع 6 بروتونات و 7 نيوترونات هو الكربون 13 أو C-16. لاحظ أن عدد كتل النظيرتين قد يكون هو نفسه ، على الرغم من أنهما عنصران مختلفان. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون لديك الكربون 14 والنيتروجين 14.
• يمكن إعطاء رقم الكتلة في الجانب العلوي الأيسر من رمز العنصر. (من الناحية الفنية ، يجب تكديس عدد الكتلة والرقم الذري وفقًا لبعضهما البعض ، لكنهما لا يصطفان دائمًا على جهاز كمبيوتر.) على سبيل المثال ، يمكن كتابة نظائر الهيدروجين: ¹₁ح ، ²₁ح ، ³₁ح.

الكربون 12 والكربون 14 كلاهما من النظائر كربونواحد مع 6 نيوترونات وواحد يحتوي على 8 نيوترونات (كلاهما مع 6 بروتونات). Carbon-12 هو نظير مستقر ، بينما Carbon-14 هو نظير مشع (نظير مشع).

ويورانيوم اليورانيوم 235 واليورانيوم 238 يحدثان بشكل طبيعي في قشرة الأرض. كلاهما لديه نصف عمر طويل. ويشكل اليورانيوم 234 كمنتج للتسوس.

قدم المصطلح البريطاني "فرد النظير" المصطلح "نظير" في عام 1913 ، كما أوصت به مارجريت تود. الكلمة تعني "وجود نفس المكان" من الكلمات اليونانية إيزوس "متساو" (iso-) + topos "مكان." تشغل النظائر نفس المكان على الجدول الدوري على الرغم من أن نظائر عنصر لها أوزان ذرية مختلفة.

النظائر (الاسم) ، النظائر (الصفة) ، النظائر (الظرف) ، النظائر (الاسم)

عندما تخضع النظائر المشعة إلى التحلل الإشعاعي ، قد يختلف النظير الأولي عن النظير الناتج. يسمى النظير الأولي النظير الأصلي ، بينما تسمى الذرات الناتجة عن التفاعل نظائر الابنة. قد ينتج أكثر من نوع من نظائر الابنة.

على سبيل المثال ، عندما تتحلل U-238 إلى Th-234 ، فإن ذرة اليورانيوم هي النظير الأصلي ، بينما تكون ذرة الثوريوم هي نظير الابنة.

معظم النظائر المستقرة لا تخضع للتسوس الإشعاعي ، لكن القليل منها يحدث. إذا تعرض النظير إلى تسوس إشعاعي شديد البطء ، فقد يطلق عليه اسم مستقر. مثال على ذلك البزموت 209. Bismuth-209 هو نظير مشع مستقر يخضع لعملية تحلل ألفا ولكن لديه عمر نصف يبلغ 1.9 × 10¹⁹ سنوات (أي أكثر من مليار مرة أطول من العمر المقدر للكون). يخضع التيلوريوم -128 لتدهور بيتا مع عمر نصف يقدر بـ 7.7 × 10²⁴ سنوات.