هر عنصری دارای اتم منحصر به فرد خود است که از تعداد مشخصی از پروتون ها تشکیل شده است. تعداد پروتون ها عدد اتمی عنصر را تعیین می کند.

هر اتم به همان تعداد پروتون هایش الکترون هم دارد.

ایزوتوپ ها اتم هایی هستند که تعداد پروتون ها و الکترون هایشان یکی است، اما تعداد نوترون هایشان متفاوت است.

تغییر تعداد نوترون ها در یک اتم، عنصر را تغییر نمی دهد. اتم های عناصری با تعداد نوترون های مختلف «ایزوتوپ» های آن عنصر نامیده می شود.

نام گذاری ایزوتوپ ها

از آن جایی که نوترون ها بار الکتریکی ندارند، تغییر تعداد نوترون ها بر شیمی عنصر اثر نمی گذارد. اما جرم عنصر را تغییر می دهد.

ایزوتوپ ها به وسیله جرم هایشان شناسایی می شوند که جرم تعداد کل پروتون ها و نوترون ها است. ایزوتوپ ها به دو روش نوشته می شوند. در هر دو روش از جرم اتمی استفاده می شود. جایی که جرم = (تعداد پروتون ها) + (تعداد نوترون ها).

اولین روش این است که جرم را قبل از نماد عنصر قرار دهیم:

^۴He

^۱۴C

^۲۳۵U

روش دیگر این است که عنصر را بنویسیم و جرم را بعد از یک خط فاصله در کنار نام عنصر بنویسیم:

هلیوم-۴ (helium-4)

کربن-۱۴ (carbon-14)

اورانیوم-۲۳۸ (uranium-238)

هیدروژن

هیدروژن تنها عنصری است که به ایزوتوپ هایش نام های مخصوصی داده شده است. هیدروژن معمولی، که تعداد نوترون هایش صفر است، پروتیوم نامیده می شود.

هیدروژن با یک نوترون، دوتریوم نامیده می شود و به هیدروژن با دو نوترون، تریتیوم گفته می شود.

یک عنصر می تواند چند ایزوتوپ داشته باشد؟

تمام عناصر دارای تعدادی ایزوتوپ هستند. هیدروژن با تنها ۳ ایزوتوپ دارای حداقل تعداد ایزوتوپ ها است. عناصر با بیشترین ایزوتوپ ها سیسیوم و زنون با ۳۶ ایزوتوپ شناخته شده هستند.

ایزوتوپ های پایدار و ناپایدار

برخی از ایزوتوپ ها پایدار هستند و بعضی ناپایدار. هنگامی که یک ایزوتوپ ناپایدار است، در طول زمان دچار واپاشی می شود و در نهایت به ایزوتوپ یا عنصر دیگر می شود.

ایزوتوپ های ناپایدار، رادیواکتیو در نظر گرفته می شوند. بیشتر عناصر موجود در طبیعت از ایزوتوپ های پایدار تشکیل شده اند. عنصری که پایدارترین ایزوتوپ ها را دارد قلع است که ده ایزوتوپ پایدار متفاوت دارد.

واقعیت های جالب درباره ایزوتوپ ها

⇐ عناصر بسیاری تنها در شکل ناپایدار یا رادیواکتیو وجود دارند. تمام عناصر غیر طبیعی یا ساخته دست انسان ایزوتوپ های رادیواکتیو هستند.

⇐ ایزوتوپ های سنگین تر، کندتر از ایزوتوپ های همان عنصر واکنش نشان می دهند.

⇐ دوتریم (ایزوتوپ هیدروژن با یک نوترون) می تواند آب با اکسیژن تشکیل دهد که آب سنگین نامیده می شود، زیرا جرم دوتریوم دو برابر جرم هیدروژن معمولی (پروتیوم) است.

⇐ ۲۵۴ ایزوتوپ پایدار شناخته شده و ۸۰ عنصر که دارای حداقل یک ایزوتوپ پایدار هستند وجود دارد.

⇐ ۲۶ عنصر فقط یک ایزوتوپ پایدار دارند. این عناصر تک ایزوتوپ نامیده می شوند.

مولکول چیست؟ چگونه تشکیل می شود؟ با عنصر، اتم و ترکیب چه تفاوتی دارد؟ در این مطلب توضیحی درباره این که مولکول چه هست (و چه نیست) ارایه می شود.

مثال هایی هم از چند مولکول ارائه می شود.

مولکول ها هنگامی تشکیل می شوند که دو یا چند اتم با یکدیگر پیوند شیمیایی تشکیل می دهند. مهم نیست که اتم ها یکسان اند یا با یکدیگر متفاوتند.

ادامه‌ی خواندن→

جامدات می توانند سخت باشند مانند سنگ، نرم باشند مانند خز (پوشش بدن بعضی از جانوران)، سنگ بزرگی باشند مانند یک سیارک و یا سنگ های کوچک باشند مانند دانه های شن و ماسه.

نکته اساسی این است که جامدات شکل خود را حفظ می کنند و مانند مایعات جاری نمی شوند. یک سنگ همیشه سنگ به نظر می رسد، مگر اینکه برایش اتفاقی بیفتد. جامدات می توانند شکل شان را حفظ کنند، زیرا مولکول هایشان سفت و سخت در کنار یکدیگر قرار دارند.

ممکن است بپرسید که آیا پودر بچه جامد است؟ پودر بچه نرم و چنان که از نامش پیداست پودری است. پودر بچه جامد است. ذرات آن ذرات ریز تالک اند. حتی هنگامی که یک جامد را خرد می کنید و به پودر تبدیل می کنید، همان پودر هم جامد است. ذرات ریز آن جامد را می توانید در زیر میکروسکوپ مشاهده کنید.

اما مایعات جاری می شوند و شکل هر ظرف را به خود می گیرند. اما جامدات شکل خود را حفظ می کنند.

همان طور که یک جامد بزرگ شکلش را حفظ می کند، اتم های داخل آن هم امکان حرکت خیلی زیادی ندارند. اما اتم ها و مولکول های داخل مایعات و گازها به سرعت حرکت می کنند و راحت جابجا می شوند و آزادند که به هرجا می خواهند حرکت کنند.

مولکول های داخل جامد در یک ساختار خاص اند و آرایش اتم هایشان به گونه ای است که این اتم ها به هم چسبیده اند. البته اتم های داخل جامد ارتعاش دارند و الکترون ها از اربیتال هایشان پرش می کنند اما کل موقعیت جامد تغییر پیدا نمی کند.

مخلوط های جامد

جامدات می توانند از خیلی چیزها ساخته شده باشند. ممکن است عناصر خالص یا ترکیبات متنوعی در درونشان وجود داشته باشد. وقتی جامدی با بیش از یک نوع ترکیب داشته باشید، مخلوط نامیده می شود. بیشتر سنگ ها مخلوطی از ترکیبات مختلف اند. بتن یک مثال خوب از مخلوط جامد ساخته دست انسان است.

گرانیت مخلوطی است که ممکن است در هنگام عبور از یک پارک ملی با آن مواجه شوید. گرانیت از قطعات کوچک کوارتز، میکا و ذرات دیگر تشکیل شده است. از آنجایی که تمام قطعات کوچک درون سنگ به شکلی ناهمگون پخش می شوند، دانشمندان آن را مخلوط ناهمگن می نامند.

ترکیبات با غلظت های متفاوت در نواحی مختلف مخلوط های ناهمگن قرار دارند. به عنوان مثال، ممکن است مقدار زیادی کوارتز و مقدار بسیار کمی فلدسپات در یک بخش گرانیت وجود داشته باشد، اما چند سانتی متر دیگر از همان سنگ ممکن است این نسبت تغییر کند.