同位体II

元素のすべての原子は同じ数のプロトンを持っていますが、個々の原子は異なる数の中性子を持っている場合があります。これらの異なる原子は同位体と呼ばれます。塩素（Cl）のすべての原子には17個の陽子がありますが、15〜23個の中性子を持つ塩素同位体があります。自然界に大量に存在する塩素同位体は2つだけです。18個の中性子を持つもの（自然界にあるすべての塩素原子の75.53％）と20個の中性子を持つもの（24.47％）です。同位体の記号を書くには、原子番号を下付き文字として、質量数（陽子と中性子）を上付き文字として原子記号の左側に配置します。塩素の2つの天然同位体の記号は、次のように記述されます：\（^ {35} _ {17} {\ rm Cl} \）および\（^ {37} _ {17} {\ rm Cl} \） 。塩素のすべての原子には17個のプロトンがあるため、下付き文字はやや不要です。同位体記号は通常、35Clや37Clのように、下付き文字なしで記述されます。これらの同位体について説明する際に、塩素35と塩素37という用語を使用してそれらを区別します。一般に、原子が安定するためには、陽子よりも多くの中性子を持っている必要があります。いずれかの種類の素粒子が多すぎる原子核は不安定で、放射性分解します。

原子の総質量は原子重量と呼ばれ、概算です。構成する陽子、中性子、電子の質量の合計。陽子、中性子、電子が結合して原子を形成すると、それらの質量の一部がエネルギーに変換されて放出されます。 （これが核融合反応のエネルギー源です。原子は、失われた質量のエネルギーが外部から供給されない限り、基本的な粒子に分解できないため、このエネルギーは核の結合エネルギーと呼ばれます。

要素の各同位体は、原子番号（プロトンの数）、つまり質量によって特徴付けられます。数（陽子と中性子の総数）、および原子量（原子質量単位での原子の質量）。原子形成時の質量損失が小さいため、質量数は通常、最も近い整数に丸められた原子量と同じです（たとえば、塩素37の原子量は36.966で、37に丸められます）。自然界に元素の同位体が複数ある場合、実験的に観測された原子量（自然原子量）は、同位体重量の加重平均です。平均は、同位体の存在比に応じて重み付けされます。塩素は自然界では75.53％の塩素-35（34.97 u）および24.47％の塩素-37（36.97 u）として発生するため、同位体重量の加重平均は（07553 x 34.97 u）+（0.2447 x 36.97 u）= 35.46uです。 。周期表にある原子質量はすべて、自然界に存在する同位体の加重平均です。これらは、1つの同位体について具体的に説明する場合を除いて、この記事の残りの部分で使用される数値です。一般に、元素のすべての同位体は化学的に同じように動作します。それらの振る舞いは、拡散速度などの質量に敏感な特性に関して異なります。