Verschil tussen isotoop en ion

Isotoop versus Ion

Atomen zijn de kleine bouwstenen van alle bestaande substanties. Er zijn variaties tussen verschillende atomen. Er zijn ook variaties binnen dezelfde elementen. Isotopen zijn voorbeelden voor verschillen binnen een enkel element. Bovendien zijn atomen nauwelijks stabiel onder natuurlijke omstandigheden. Ze vormen verschillende combinaties tussen hen of met andere elementen om te kunnen bestaan. Bij het vormen van deze combinaties kunnen ze ionen produceren.

Isotopes

Atomen van hetzelfde element kunnen anders zijn. Deze verschillende atomen van hetzelfde element worden isotopen genoemd. Ze verschillen van elkaar door een verschillend aantal neutronen te hebben. Omdat het neutronnummer anders is, verschilt hun massagetal ook. De isotopen van hetzelfde element hebben echter hetzelfde aantal protonen en neutronen. Verschillende isotopen aanwezig in verschillende hoeveelheden, en dit wordt gegeven als een procentuele waarde, relatieve abundantie genoemd. Waterstof heeft bijvoorbeeld drie isotopen als protium, deuterium en tritium. Hun aantal neutronen en relatieve abundanties zijn als volgt.

¹H - geen neutronen, relatieve abundantie is 99,985%

²H- een neutron, relatieve abundantie is 0,015%

³H- twee neutronen, relatieve abundantie is 0%

Het aantal neutronen dat een kern kan bevatten verschilt van element tot element. Onder deze isotopen zijn slechts enkele stabiel. Zo heeft zuurstof drie stabiele isotopen en heeft tin tien stabiele isotopen. Meestal hebben eenvoudige elementen hetzelfde neutronummer als het protonnummer. Maar in de zware elementen zijn meer neutronen aanwezig dan de protonen. Het aantal neutronen is belangrijk om de stabiliteit van de kernen in evenwicht te brengen. Wanneer de kernen te zwaar zijn, worden ze onstabiel en daarom worden die isotopen radioactief. Bijvoorbeeld, ²³⁸ U straalt straling en vervalt uit naar veel kleinere kernen. Isotopen kunnen verschillende eigenschappen hebben vanwege hun verschillende massa. Ze kunnen bijvoorbeeld verschillende spins hebben, dus hun NMR-spectra verschillen. Hun elektronengetal is echter vergelijkbaar, wat aanleiding geeft tot een vergelijkbaar chemisch gedrag.

Een massaspectrometer kan worden gebruikt om informatie over isotopen te verkrijgen. Het geeft het aantal isotopen dat een element heeft, hun relatieve abundanties en massa's.

Ion

De meeste atomen (behalve edelgassen) zijn niet stabiel van aard omdat ze geen volledig gevulde valentie-omhulsels hebben. Daarom proberen de meeste atomen de valentieschil te voltooien door de nobele gasconfiguratie te verkrijgen. Atomen doen dit op drie manieren.

1. Door elektronen te winnen
2. Door elektronen te doneren
3. Door elektronen te helen

Ionen worden geproduceerd vanwege de eerste twee methoden (het winnen en doneren van elektronen). Gewoonlijk hebben elektropositieve atomen, die zich in blok en blok bevinden, de neiging om ionen te vormen door elektronen te doneren. Op deze manier produceren ze kationen. De meeste ectronegatieve atomen die zich in het p-blok bevinden, nemen graag elektronen en vormen negatieve ionen. Gewoonlijk zijn negatieve ionen groter in vergelijking met het atoom en zijn positieve ionen kleiner. Ionen kunnen één lading of meerdere kosten hebben. Groep I-elementen maken bijvoorbeeld +1 kationen en groep II-elementen maken +2 kationen. Maar er zijn elementen in het d-blok die + 3, + 4, +5 ionen, enz. Kunnen maken. Omdat er een verandering is in het aantal elektronen bij het vormen van een ion, is het aantal protonen niet gelijk aan het aantal elektronen in een ion. Anders dan de hierboven beschreven polyatomaire ionen, kunnen er ook polyatomische en moleculaire ionen zijn. Wanneer elementaire ionen verloren gaan van moleculen, worden polyatomaire ionen gevormd (ex: ClO₃^-, NH₄⁺).