Verschil tussen isotopen en isobaren

2024 Auteur: Alex Aldridge | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 13:46

Isotopen vs Isobaren

Atomen zijn de kleine bouwstenen van alle bestaande stoffen. Er zijn variaties tussen verschillende atomen. Ook zijn er variaties binnen dezelfde elementen. Isotopen zijn voorbeelden van verschillen binnen een enkel element. Isobaren zijn verschillende elementen met een overeenkomst.

Isotopen

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

^{1H – geen neutronen, relatieve overvloed is 99,985%}

^{2H- één 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. Van deze isotopen zijn er slechts enkele stabiel. Zo heeft zuurstof drie stabiele isotopen en tin tien stabiele isotopen. Meestal hebben eenvoudige elementen hetzelfde neutronengetal als het protonengetal, maar in de zware elementen zijn er meer neutronen dan de protonen. Het aantal neutronen is belangrijk om de stabiliteit van de kernen in evenwicht te brengen. Als de kernen te zwaar zijn, worden ze onstabiel en daarom worden die isotopen radioactief.^{238 U zendt bijvoorbeeld straling uit en verv alt tot veel kleinere kernen. Isotopen kunnen verschillende eigenschappen hebben vanwege hun verschillende massa. Ze kunnen bijvoorbeeld verschillende spins hebben, dus hun NMR-spectra verschillen. Hun aantal elektronen is echter vergelijkbaar, wat aanleiding geeft tot een vergelijkbaar chemisch gedrag.}

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

Isobaren

Isobaren zijn atomen van verschillende elementen met hetzelfde massagetal, maar hun atoomnummers zijn verschillend. Met andere woorden, ze hebben een verschillend aantal protonen. Bijvoorbeeld ⁴⁰S, ⁴⁰Cl, ⁴⁰Ar, ^{40 K en} 40^{Ca hebben hetzelfde massagetal als 40. Zoals u weet is het atoomnummer van zwavel echter 16, chloor – 17, argon – 18, kalium – 19 en calcium - 20. Massagetal is het totale aantal protonen en neutronen dat de atomen hebben. Omdat de bovenstaande atomen een verschillend aantal protonen hebben, moeten ze verschillende neutronen hebben om hetzelfde massagetal te krijgen. Zo moet zwavel 24 neutronen hebben en chloor 23 neutronen. Massanummer is ook bekend als nucleonen. Daarom kunnen we isobaren definiëren als atomen van verschillende elementen met dezelfde nucleonen.}

Wat is het verschil tussen isotopen en isobaren?

• Isotopen zijn verschillende atomen van hetzelfde element, terwijl isobaren atomen van verschillende elementen zijn.

• Isotopen hebben hetzelfde aantal protonen maar verschillen van het aantal neutronen, maar isobaren verschillen van het aantal protonen en neutronen.

• Isotopen hebben verschillende massagetalen waar isobaren hetzelfde massagetal hebben.