Isótopos II

Aunque todos los átomos de un elemento tienen el mismo número de protones, los átomos individuales pueden tener diferentes números de neutrones. Estos átomos diferentes se denominan isótopos. Todos los átomos de cloro (Cl) tienen 17 protones, pero hay isótopos de cloro con 15 a 23 neutrones. Solo existen dos isótopos de cloro en cantidades significativas en la naturaleza: los que tienen 18 neutrones (75,53% de todos los átomos de cloro que se encuentran en la naturaleza) y los que tienen 20 neutrones (24,47%). Para escribir el símbolo de un isótopo, coloque el número atómico como subíndice y el número de masa (protones más neutrones) como superíndice a la izquierda del símbolo atómico. Los símbolos de los dos isótopos naturales del cloro se escriben de la siguiente manera: \ (^ {35} _ {17} {\ rm Cl} \) y \ (^ {37} _ {17} {\ rm Cl} \) . El subíndice es algo innecesario, porque todos los átomos de cloro tienen 17 protones; Los símbolos isotópicos generalmente se escriben sin el subíndice, como en 35Cl y 37Cl. Al discutir estos isótopos, los términos cloro-35 y cloro-37 se utilizan para diferenciarlos. En general, para que un átomo sea estable, debe tener más neutrones que protones. Los núcleos con demasiados tipos de partículas fundamentales son inestables y se descomponen radiactivamente.

La masa total de un átomo se llama peso atómico y es el suma de las masas de sus protones, neutrones y electrones constituyentes. Cuando los protones, neutrones y electrones se combinan para formar un átomo, parte de su masa se convierte en energía y se desprende. (Esta es la fuente de energía en las reacciones de fusión nuclear. Debido a que el átomo no puede descomponerse en sus partículas fundamentales a menos que la energía para la masa faltante se suministre desde fuera, esta energía se llama energía de enlace del núcleo.

Cada isótopo de un elemento se caracteriza por un número atómico (el número de protones), una masa número (el número total de protones y neutrones) y un peso atómico (masa del átomo en unidades de masa atómica). Debido a que las pérdidas de masa en la formación de un átomo son pequeñas, el número de masa suele ser el mismo que el peso atómico redondeado al número entero más cercano (por ejemplo, el peso atómico del cloro-37 es 36,966, que se redondea a 37). Si hay varios isótopos de un elemento en la naturaleza, entonces el peso atómico observado experimentalmente (el peso atómico natural) es el promedio ponderado de los pesos de los isótopos. El promedio se pondera según el porcentaje de abundancia de isótopos. El cloro se presenta en la naturaleza como 75.53% de cloro-35 (34.97 u) y 24.47% de cloro-37 (36.97 u), por lo que el promedio ponderado de los pesos de isótopos es (07553 x 34.97 u) + (0.2447 x 36.97 u) = 35.46 u . Los pesos atómicos que se encuentran en las tablas periódicas son todos los promedios ponderados de los isótopos que ocurren en la naturaleza, y estas son las cifras que se utilizan para el resto de este artículo, excepto cuando se habla de un isótopo específicamente. En general, todos los isótopos de un elemento se comportan químicamente de la misma manera. Sus comportamientos difieren con respecto a las propiedades sensibles a la masa, como las velocidades de difusión.