Isòtop

De Viquipèdia
(S'ha redirigit des de: Isòtops)
Salta a la navegació Salta a la cerca
Els tres isòtops de l'hidrogen (tots amb 1 protó, Z = 1). El proti: hidrogen sense neutrons, A = 1. El deuteri: amb 1 neutró, A = 2. El triti: amb 2 neutrons, A = 3.

Els isòtops d'un element químic són àtoms amb el mateix nombre atòmic (nombre de protons) però diferent nombre màssic (protons més neutrons). És a dir, els seus nuclis atòmics tenen el mateix nombre de protons però diferent nombre de neutrons . El nom ve dels mots grecs ἰσο-, iso-, mateix, i τόπος, topos, lloc, a causa del fet que ocupen el mateix lloc en la taula periòdica dels elements.

Els isòtops poden anomenar-se tres maneres diferents indicant sempre el nom de l'element i el seu nombre màssic:

  • Amb el nom de l'element, un espai, i a continuació el nombre màssic, com ara calci 48 o urani 235.
  • Amb el símbol de l'element, un guió i el nombre màssic. És el cas de Ca-48 o U-235.
  • Amb el símbol de l'element i el nombre màssic situat com a superíndex a la dreta del símbol. Pel isòtops anteriors seria 48Ca i 235U.[1]
Variació de l'estabilitat dels isòtops segons el seu nombre atòmic i nombre màssic.

L’existència d’aquests àtoms fou descoberta a conseqüència de l’estudi sobre les substàncies radioactives naturals. Fou Frederick Soddy qui, el 1911, proposà el nom d'isòtop i constatà la igualtat de les seves propietats químiques. La majoria dels elements naturals són formats per diversos isòtops que només poden ésser separats per procediments físics (difusió, centrifugació, espectrometria de masses, destil·lació fraccionada i electròlisi). Hom classifica els isòtops en estables, amb una vida mitjana de l’ordre de 3 000 milions d’anys, i inestables o radioactius, que emeten radiacions i es converteixen en altres isòtops o elements.[2]

Les propietats químiques dels isòtops d'un mateix àtom són les mateixes. En canvi, les propietats físiques dels nuclis atòmics poden ser molt diferents. Per exemple, el temps de vida mitjana dels isòtops 12 i 14 del carboni és molt diferent, cosa que es pot aprofitar per datar mostres d'interès històric o arqueològic d'origen orgànic.

Si la relació entre el nombre de protons i de neutrons no és l'apropiat per a obtenir l'estabilitat nuclear, l'isòtop és inestable, i per tant radioactiu.

En el llenguatge comú és habitual utilitzar la paraula isòtop per a referir-se a cada espècie caracteritzada per un determinat conjunt del valor Z i A. Estrictament, tal espècie hauria de ser denominada núclid, i reservar-se la paraula isòtop per als núclids que pertanyen a un mateix element. Així, els núclids carboni 12 i carboni 14 són isòtops de l'element carboni.

Isòtops més abundants
en el Sistema solar
[3]
Isòtop Nuclis per
milió
Hidrogen1 705.700
Hidrogen 2 23
Heli 4 275.200
Heli 3 35
Oxigen 16 5.920
Carboni 12 3.032
Carboni 13 37
Neó 20 1.548
Neó 22 208
Ferro 56 1.169
Ferro 54 72
Ferro 57 28
Nitrogen 14 1.105
Silici 28 653
Silici 29 34
Silici 30 23
Magnesi 24 513
Magnesi 26 79
Magnesi 25 69
Sofre 32 396
Argó 36 77
Calci 40 60
Alumini 27 58
Níquel 58 49
Sodi 23 33

Aplicacions dels isòtops[modifica]

Existeixen nombroses aplicacions que utilitzen les diferències de propietats entre diferents isòtops del mateix element;

Utilització de les propietats químiques[modifica]

  • La datació radioactiva és una tècnica similar, però en la qual es compara la proporció de certs isòtops d'una mostra, amb la proporció que es troba en la natura.

Utilització de les propietats nuclears[modifica]

  • Diferents varietats de l'espectroscòpia, es basen en les propietats úniques de núclids específics. Per exemple, l'espectroscòpia per ressonància magnètica nuclear (RMN), permet estudiar només isòtops amb un spin diferent de zero, i els núclids més usats són 1H, 2H, 13C, i 31P.

Vegeu també[modifica]

Referències[modifica]

  1. «3.2.1. La simbologia i la formulació en els textos científics – Critèria: espai web de correcció de l'IEC». [Consulta: 17 juny 2019].
  2. «isòtop | enciclopèdia.cat». [Consulta: 17 juny 2019].
  3. Arnett, David. Supernovae and Nucleosynthesis. 1a ed.. Princeton, New Jersey: Princeton University press, 1996. ISBN 0-691-01147-8. 

Enllaços externs[modifica]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Isòtop Modifica l'enllaç a Wikidata