Isotop gegen Ion
Atome sind die kleinen Bausteine aller existierenden Substanzen. Es gibt Variationen zwischen verschiedenen Atomen. Außerdem gibt es Variationen innerhalb der gleichen Elemente. Isotope sind Beispiele für Unterschiede innerhalb eines einzelnen Elements. Außerdem sind Atome unter natürlichen Bedingungen kaum stabil. Sie bilden verschiedene Kombinationen untereinander oder mit anderen Elementen, um zu existieren. Bei der Bildung dieser Kombinationen können sie Ionen produzieren.
Isotope
Atome desselben Elements können unterschiedlich sein. Diese verschiedenen Atome desselben Elements werden Isotope genannt. Sie unterscheiden sich voneinander durch eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen. Da die Neutronenzahl unterschiedlich ist, unterscheidet sich auch ihre Massenzahl. Die Isotope desselben Elements haben jedoch die gleiche Anzahl an Protonen und Neutronen. Verschiedene Isotope sind in unterschiedlichen Mengen vorhanden, und dies wird als Prozentwert angegeben, der als relative Häufigkeit bezeichnet wird. Zum Beispiel hat Wasserstoff drei Isotope wie Protium, Deuterium und Tritium. Ihre Anzahl an Neutronen und ihre relative Häufigkeit sind wie folgt.
1H – keine Neutronen, relative Häufigkeit beträgt 99,985 %
2H- ein Neutron, relative Häufigkeit beträgt 0,015%
3H- zwei Neutronen, relative Häufigkeit ist 0%
Die Anzahl der Neutronen, die ein Kern aufnehmen kann, ist von Element zu Element unterschiedlich. Von diesen Isotopen sind nur einige stabil. Zum Beispiel hat Sauerstoff drei stabile Isotope und Zinn hat zehn stabile Isotope. Einfache Elemente haben meistens die gleiche Neutronenzahl wie die Protonenzahl. Aber in den schweren Elementen gibt es mehr Neutronen als Protonen. Die Anzahl der Neutronen ist wichtig, um die Stabilität der Kerne auszugleichen. Wenn die Kerne zu schwer sind, werden sie instabil und daher werden diese Isotope radioaktiv. Beispielsweise sendet 238 U Strahlung aus und zerfällt in viel kleinere Kerne. Isotope können aufgrund ihrer unterschiedlichen Massen unterschiedliche Eigenschaften haben. Beispielsweise können sie unterschiedliche Spins haben, wodurch sich ihre NMR-Spektren unterscheiden. Ihre Elektronenzahl ist jedoch ähnlich, was zu einem ähnlichen chemischen Verh alten führt.
Ein Massenspektrometer kann verwendet werden, um Informationen über Isotope zu erh alten. Sie gibt die Anzahl der Isotope an, die ein Element hat, ihre relative Häufigkeit und Masse.
Ion
Die meisten Atome (außer Edelgase) sind in der Natur nicht stabil, weil sie keine vollständig gefüllten Valenzschalen haben. Daher versuchen die meisten Atome, die Valenzschale zu vervollständigen, indem sie die Edelgaskonfiguration erh alten. Atome tun dies auf drei Arten.
- Durch Aufnahme von Elektronen
- Durch Abgabe von Elektronen
- Durch Austausch von Elektronen
Ionen werden aufgrund der ersten beiden Methoden (Gewinnung und Abgabe von Elektronen) erzeugt. Normalerweise neigen elektropositive Atome, die sich im s-Block und im d-Block befinden, dazu, Ionen zu bilden, indem sie Elektronen abgeben. Dabei produzieren sie Kationen. Die meisten elektronegativen Atome, die sich im p-Block befinden, nehmen gerne Elektronen auf und bilden negative Ionen. Normalerweise sind negative Ionen im Vergleich zum Atom größer und positive Ionen kleiner. Ionen können eine einzelne Ladung oder mehrere Ladungen haben. Beispielsweise ergeben Elemente der Gruppe I +1 Kationen und Elemente der Gruppe II +2 Kationen. Aber es gibt Elemente im d-Block, die +3, +4, +5 Ionen usw. bilden können. Da sich bei der Bildung eines Ions die Anzahl der Elektronen ändert, ist die Anzahl der Protonen nicht gleich der Anzahl der Elektronen in einem Ion. Außer den oben beschriebenen mehratomigen Ionen können auch mehratomige und molekulare Ionen vorhanden sein. Wenn elementare Ionen aus Molekülen verloren gehen, werden mehratomige Ionen gebildet (z. B.: ClO3–, NH4 +).
Was ist der Unterschied zwischen Isotopen und Ionen?
• Isotope sind verschiedene Atome desselben Elements. Sie unterscheiden sich durch eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen. Ionen unterscheiden sich vom Atom aufgrund der Anzahl der Elektronen. Ionen können mehr oder weniger Elektronen haben als das entsprechende Atom.
• Ionen sind geladene Spezies, aber Isotope sind neutral.
• Isotope von Elementen können an der Bildung von Ionen beteiligt sein.
