حياة

تعريف النظائر وأمثلة في الكيمياء

تعريف النظائر وأمثلة في الكيمياء

نظائر ahy-sاه- الذرات عبارة عن ذرات لها نفس عدد البروتونات ، لكن أعدادًا مختلفة من النيوترونات. بمعنى آخر ، لديهم أوزان ذرية مختلفة. النظائر هي أشكال مختلفة من عنصر واحد.

الوجبات السريعة الرئيسية: نظائر

  • النظائر هي عينات لعنصر بأعداد مختلفة من النيوترونات في ذراتها.
  • لا يتغير عدد البروتونات للنظائر المختلفة للعنصر.
  • ليست كل النظائر مشعة. النظائر المستقرة إما لا تتحلل أبدًا أو تتحلل ببطء شديد. تخضع النظائر المشعة للتسوس.
  • عندما يتحلل النظير ، تكون مادة البدء هي النظير الأصلي. المواد الناتجة هي النظير ابنة.

هناك 275 نظائر من 81 عناصر مستقرة. يوجد أكثر من 800 نظير مشع ، بعضها طبيعي وبعضها اصطناعي. كل عنصر في الجدول الدوري له أشكال نظائر متعددة. الخواص الكيميائية لنظائر عنصر واحد تميل إلى أن تكون متطابقة تقريبا. الاستثناء هو نظائر الهيدروجين حيث أن عدد النيوترونات له تأثير كبير على حجم نواة الهيدروجين. تختلف الخصائص الفيزيائية للنظائر عن بعضها البعض لأن هذه الخصائص تعتمد غالبًا على الكتلة. يمكن استخدام هذا الاختلاف لفصل نظائر أحد العناصر عن بعضها البعض باستخدام التقطير والكسور الكسري.

باستثناء الهيدروجين ، فإن نظائر العناصر الطبيعية الأكثر وفرة لها نفس عدد البروتونات والنيوترونات. الشكل الأكثر وفرة من الهيدروجين هو البروتينيوم ، الذي يحتوي على بروتون واحد ولا نيوترونات.

تدوين النظائر

هناك طريقتان شائعتان للإشارة إلى النظائر:

  • أدرج رقم كتلة العنصر بعد اسمه أو رمز العنصر. على سبيل المثال ، يكون النظير الذي يحتوي على 6 بروتونات و 6 نيوترونات هو الكربون 12 أو C-12. النظير مع 6 بروتونات و 7 نيوترونات هو الكربون 13 أو C-16. لاحظ أن عدد كتل النظيرتين قد يكون هو نفسه ، على الرغم من أنهما عنصران مختلفان. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون لديك الكربون 14 والنيتروجين 14.
  • يمكن إعطاء رقم الكتلة في الجانب العلوي الأيسر من رمز العنصر. (من الناحية الفنية ، يجب تكديس عدد الكتلة والرقم الذري وفقًا لبعضهما البعض ، لكنهما لا يصطفان دائمًا على جهاز كمبيوتر.) على سبيل المثال ، يمكن كتابة نظائر الهيدروجين:
    112131H

أمثلة النظائر

الكربون 12 والكربون 14 كلاهما نظيران للكربون ، واحد يحتوي على 6 نيوترونات وواحد يحتوي على 8 نيوترونات (كلاهما به 6 بروتونات). Carbon-12 هو نظير مستقر ، بينما Carbon-14 هو نظير مشع (نظير مشع).

ويورانيوم اليورانيوم 235 واليورانيوم 238 يحدثان بشكل طبيعي في قشرة الأرض. كلاهما لديه نصف عمر طويل. ويشكل اليورانيوم 234 كمنتج للتسوس.

كلمات ذات صلة

نظير (اسم) ، نظير (صفة) ، نظير (ظرف) ، نظير (اسم)

كلمة النظير أصل وتاريخ

قدم المصطلح البريطاني "فرد النظير" المصطلح "نظير" عام 1913 ، كما أوصت به مارجريت تود. الكلمة تعني "وجود نفس المكان" من الكلمات اليونانية التضامن الدولي "متساو" (iso-) + TOPOS "مكان". تشغل النظائر نفس المكان على الجدول الدوري رغم أن نظائر عنصر لها أوزان ذرية مختلفة.

نظائر الوالدين و الابنة

عندما تخضع النظائر المشعة إلى التحلل الإشعاعي ، قد يختلف النظير الأولي عن النظير الناتج. يسمى النظير الأولي النظير الأصلي ، بينما تسمى الذرات الناتجة عن التفاعل نظائر الابنة. قد ينتج أكثر من نوع من نظائر الابنة.

على سبيل المثال ، عندما تتحلل U-238 إلى Th-234 ، فإن ذرة اليورانيوم هي النظائر الرئيسية ، بينما تكون ذرة الثوريوم هي نظير الابنة.

ملاحظة حول النظائر المشعة المستقرة

معظم النظائر المستقرة لا تخضع للتسوس الإشعاعي ، لكن القليل منها يحدث. إذا تعرض النظير إلى تسوس إشعاعي شديد البطء ، فقد يطلق عليه اسم مستقر. مثال على ذلك البزموت 209. يعتبر Bismuth-209 نظيرًا مشعًا مستقرًا يخضع لعملية تحلل ألفا ، ولكن لديه عمر نصف يبلغ 1.9 × 1019 سنوات (أي أكثر من مليار مرة أطول من العمر المقدر للكون). يخضع التيلوريوم -128 لتدهور بيتا مع عمر نصف يقدر بـ 7.7 × 1024 سنوات!

المراجع التاريخية

ألكساندر توماس كاميرون ،الكيمياء الإشعاعية (لندن ، إنجلترا: J. M. Dent & Sons ، 1910) ، ص. 141.

سودى ، فريدريك. "الشحنة الذرية". Nature 92 ، Springer Nature Publishing AG ، 1913 ...

Strömholm ، دانييل و Svedberg ، ثيودور (1909) "Untersuchungen über die Chemie der radioactiven Grundstoffe II." (التحقيقات في كيمياء العناصر المشعة ، الجزء 2) ،Zeitschrift für anorganischen Chemie63: 197-206.

طومسون ، جيه جي (1912). "التاسع عشر. المزيد من التجارب على الأشعة الإيجابية".مجلة فلسفية. سلسلة 6.24 (140): 209.