ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Явление изотопии из "Курс общей и неорганической химии" Заряды всех ядер имеют значения от 1 (водород) до 104 без перерывов. [c.37] Нет ничего невероятного в том, что один и тот же заряд могут иметь ядра различной массы (разное значение А). Например, заряд, равный 3, могут иметь и ядра, состоящие из трех протонов и одного нейтрона [3/э, п], из трех протонов и двух нейтронов [Зр, 2л] и из трех протонов и трех нейтронов [Зр, Зп] и т. д. Опыт, однако, говорит, что из всех возможных ядер, имеющих заряд 3, устойчивы только ядра [Зр, Зп] и [Зр, 4п], т. е. ядра с массовыми числами б и 7. [c.37] Разновидности ядер атомов, имеющих одинаковый заряд ядра и различные массовые числа, называются изотопами. [c.37] Так как число электронов, составляющих электронную оболочку, равно заряду ядра, а, согласно правилу Паули, одинаковое число электронов должно быть одинаковым образом распределено по квантовым слоям, то атомы, у которых ядра имеют один и тот же заряд, несмотря на различие масс, должны обладать идентичными химическими свойствами. Смесь подобных атомов-изотопов химическими приемами не может быть разделена . [c.37] Например, атомы с ядрами [Зр, Зп] и [Зр, 4п] и одинаковой электронной оболочкой 1x 251 имеют идентичные химические свойства. Совокупность ядер, характеризующихся одинаковым зарядом (порядковым номером), а следовательно, одинаковым строением электронной оболочки и одинаковыми химическими свойствами, называется плеядой. Так, плеяда устойчивых изотопов лития состоит из двух членов — и Ы. [c.37] который мы получаем из природных соединений, представляет собой смесь и Ы и притом всегда в одних и тех же соотношениях, именно У — 7,42%, — 92,58%. [c.37] Новые значения атомных масс в углеродной шкале приведены на внутренней стороне обложки данной книги. [c.38] В периодической системе Менделеева каждая плеяда изотопов занимает одно и то же место. Отсюда название изотоп (от греч. — одинаковый, то яо — место). Система Менделеева есть система плеяд изотопов или система химических типов атомов. [c.38] Химические элементы и изотопия. До открытия изотопии на основании результатов химического анализа принимали, что простые и сложные вещества состоят из атомов, химически неделимых. Число индивидуальных атомов (до синтеза трансурановых элементов) принимали равным 92. Каждый вид атомов характеризовался своим атомным весом и своими химическими отношениями, которые рассматривались в их взаимосвязи. Таковы атомы литий с атомной массой 6,939, хлор — 35,453, цинк — 65,37 и т. д. [c.38] После открытия явления изотопии оказалось, что литий с атомной массой 6,939 представляет собой смесь двух разновидностей атомов лития и в отношении 7,42 92,58 хлор есть смесь из двух разновидностей атомов хлора С1 и з С1 в отношении 75,53 24,47 цинк есть смесь из пяти разновидностей атомов цинка и т. д. [c.38] Таким образом, разновидностей атомов оказалось не 92, а больше. Если исключить все не достаточно еще установленные изотопы, то число устойчивых разновидностей атомов, открытых до настоящего времени, равно 272. Если же принимать во внимание изотопы, полученные искусственно (см. раздел Искусственная радиоактивность ), то число изотопов превысит 1300. [c.38] Для 26 элементов, имеющих нечетное массовое число и нечетный порядковый номер, включая Ве, известен только один устойчивый изотоп. Такие элементы удобно называть моноизотопными. [c.39] Элементы, состоящие из двух и более изотопов, называются полиизо-топными. [c.39] Элементы, расположенные в середине периодической системы Менделеева, характеризуются наибольшим числом изотопов (например, у олова Z = 50 имеется 10 устойчивых изотопов). [c.39] Количество изотопов в природных смесях различно. Можно полагать, что количество изотопа в смеси есть мера его прочности. В изотопической смеси кальция содержатся следующие устойчивые изотопы Са (96,92%) 2Са (0,64%) Са (0,129%) Са (2,13%) Са (0,003%) и Са (0,178%). По-видимому, изотоп кальция с массовым числом 40 является наиболее прочным. [c.39] Мы не имеем окончательно разработанной теории, объясняющей устойчивость различных комбинаций из протонов и нейтронов. Отметим только следующее наблюдение в сериях число изотопов с четным массовым числом часто выше числа изотопов с нечетным, т. е. четное число протонов и нейтронов делает ядро более устойчивым. Например, в смеси кальция 5 изотопов с четными массовыми числами и только один изотоп имеет нечетное массовое число. [c.39] На рис. 21 и 22 показано содержание изотопов селена и олова в природных смесях в зависимости от массового числа изотопа. На оси абсцисс отложены массовые числа, на оси ординат — процентное содержание изотопа в смеси. Кривая четных массовых чисел расположена выше кривой нечетных (Флюгге). [c.39] Аналогичные кривые могут быть получены и для других изотопов во всех случаях максимум приходится на четные массовые числа. [c.40] Вернуться к основной статье