Что такое изотопы
Как вы помните ядро атома состоит из протонов (порядковый номер атома) и нейтронов (сумма протонов и нейтронов - это массовое число атома). Но, оказывается, что число нейтронов в ядрах атомов одного и того же элемента может быть различным. Атомы с одинаковым зарядом ядра, но разным количеством нейтронов называют изотопами.
Рассмотрим конкретный пример с изотопами водорода:
а) протий 11H (1H) б) дейтерий 21H (2D) в) тритий 31H (3T)
В природе большинство атомов водорода не имеют нейтронов - это протий. Однако, примерно на 6000 атомов протия встречается атом водорода, содержащий один нейтрон - такой атом водорода называется "дейтерий". Массовое число дейтерия равно 2.
Радиоактивный изотоп водорода, содержащий два нейтрона, называется "тритий" и получается только искусственным путем.
Возникает закономерный вопрос: "Массу какого изотопа следует считать как массу водорода при вычислениях с использованием атомной массы водорода?" Ответ прост: "Среднюю от атомных масс всех изотопов водорода в природе". Тут следует учитывать количество разных изотопов элемента в природе. Поскольку дейтерий содержится в ничтожно малом количестве, а тритий вообще не встречается в природе, то атомная масса водорода немногим отличается от атомной массы протия и составляет 1,0079 а.е.м.
Что такое ионы
В атомах количество протонов равно количеству электронов. Но, бывают и исключения. Атомы, у которых количество электронов не равно количеству протонов называют ионами.
Нейтральный атом натрия содержит 11 электронов и 11 нейтронов, является нейтрально заряженной частицей и обозначается Na. Однако, в ионе натрия положительных зарядов на один больше - Na+.
Такая ситуация возможна только в двух случаях:
- атом приобрел положительный заряд (протон);
- атом потерял отрицательный заряд (электрон).
Поскольку атом теряет и приобретает электроны довольно легко, в то время как с протонами все намного сложнее, то атомы становятся ионами, принимая или отдавая электроны.
- Катионы - положительно заряженные ионы.
- Анионы - отрицательно заряженные ионы.
Ионы являются химически активными частицами, вступая в реакции с другими атомами, молекулами или ионами. Ионы образуются и существуют в веществах, которые находятся в любом агрегатном состоянии.
НАДО ЗАПОМНИИТЬ!
- Заряд ионов обозначают арабскими цифрами со знаком плюс/минус, который ставится ПОСЛЕ цифры:
Ca2+, Al3+, Cl-, SO42- - Знак плюс/минус ставится ПЕРЕД цифрой в степенях окисления элементов в соединениях:
KCl+5O3, K2Cr+6O4, KMn+7O4