Définition et exemples d'isotopes en chimie

Isotopes [ah-seuh-tohps] sont des atomes avec le même nombre de protons mais des nombres différents de neutrons. En d'autres termes, les isotopes ont des poids atomiques différents. Les isotopes sont différentes formes d'un seul élément.

Points clés à retenir: Isotopes

Il existe 250 isotopes des 90 éléments naturels et plus de 3 200 radioactif isotopes, dont certains sont naturels et certains synthétiques.Chaque élément du tableau périodique a plusieurs formes d'isotopes. le propriétés chimiques des isotopes d'un seul élément ont tendance à être presque identiques; les exceptions sont les isotopes de l'hydrogène car le nombre de neutrons a un effet si important sur la taille du noyau d'hydrogène.

Les propriétés physiques des isotopes sont différentes les unes des autres car ces propriétés dépendent souvent de la masse. Cette différence peut être utilisée pour séparer les isotopes d'un élément les uns des autres en utilisant la distillation et la diffusion fractionnelles.

À l'exception de l'hydrogène, les isotopes les plus abondants des éléments naturels ont le même nombre de protons et de neutrons. L'isotope le plus abondant de l'hydrogène est le protium, qui a un proton et pas de neutrons.

Il existe deux façons courantes d'indiquer les isotopes:

• Indiquez le nombre de masse d'un élément après son nom ou son symbole d'élément. Par exemple, un isotope avec 6 protons et 6 neutrons est le carbone 12 ou C 12. Un isotope avec 6 protons et 7 neutrons est le carbone 13 ou C 16. Notez que le nombre de masse de deux isotopes peut être le même, même s'il s'agit d'éléments différents. Par exemple, vous pourriez avoir du carbone 14 et de l'azote 14.
• Le nombre de masse peut être donné dans le coin supérieur gauche d'un symbole d'élément. (Techniquement, le nombre de masse et le numéro atomique doivent être empilés les uns sur les autres, mais ils ne s'alignent pas toujours sur un ordinateur.) Par exemple, les isotopes de l'hydrogène peuvent s'écrire: ¹₁H, ²₁H, ³₁H.

Le carbone 12 et le carbone 14 sont tous deux des isotopes de carbone, un avec 6 neutrons et un avec 8 neutrons (tous deux avec 6 protons). Le carbone 12 est un isotope stable, tandis que le carbone 14 est un isotope radioactif (radio-isotope).

L'uranium 235 et l'uranium 238 se trouvent naturellement dans la croûte terrestre. Les deux ont de longues demi-vies. L'uranium-234 se forme comme produit de désintégration.

Le terme «isotope» a été introduit par le chimiste britannique Frederick Soddy en 1913, comme l'a recommandé Margaret Todd. Le mot signifie "avoir le même endroit" des mots grecs isos "égal" (iso-) + topos "endroit." Les isotopes occupent la même place sur le tableau périodique même si les isotopes d'un élément ont des poids atomiques différents.

Isotope (nom), Isotopique (adjectif), Isotopiquement (adverbe), Isotopie (nom)

Lorsque les radio-isotopes subissent une décroissance radioactive, l'isotope initial peut être différent de l'isotope résultant. L'isotope initial est appelé isotope parent, tandis que les atomes produits par la réaction sont appelés isotopes filles. Il peut en résulter plusieurs types d'isotopes filles.

Par exemple, lorsque l'U-238 se désintègre en Th-234, l'atome d'uranium est l'isotope parent, tandis que l'atome de thorium est l'isotope fille.

La plupart des isotopes stables ne subissent pas de désintégration radioactive, mais certains le font. Si un isotope subit une désintégration radioactive très, très lentement, il peut être qualifié de stable. Un exemple est le bismuth-209. Le bismuth-209 est un isotope radioactif stable qui subit une désintégration alpha mais a une demi-vie de 1,9 x 10¹⁹ ans (ce qui est plus d'un milliard de fois plus long que l'âge estimé de l'univers). Le tellure 128 subit une désintégration bêta avec une demi-vie estimée à 7,7 x 10²⁴ ans.