Gli elementi sono differenziati in base al numero di protoni nel loro nucleo. L'idrogeno, per esempio, ha un protone nel suo nucleo, mentre l'oro ne ha 79. I protoni hanno una carica positiva e pesano un'unità di massa atomica. I nuclei di solito contengono anche neutroni, che pesano all'incirca come i protoni ma non hanno carica.
TL; DR (Troppo lungo, non letto)
Due atomi che contengono lo stesso numero di protoni ma diversi numeri di neutroni sono isotopi dello stesso elemento. Le loro masse sono diverse, ma reagiscono allo stesso modo chimicamente.
Numero di massa atomica
Solitamente gli isotopi non hanno nomi speciali, ad eccezione del deuterio e del trizio, che sono isotopi di idrogeno. Invece, gli isotopi sono semplicemente etichettati in base al loro numero di massa atomica. Questo numero si riferisce alla massa del nucleo dell'elemento. Poiché i protoni e i neutroni hanno all'incirca lo stesso peso, il numero di massa atomica è semplicemente la somma dei protoni e dei neutroni nel nucleo. Tutto il carbonio ha sei protoni, ma diversi isotopi hanno un diverso numero di neutroni. Carbon-12 è il più comune, con sei neutroni, ma carbonio-13 e carbonio-14 - con sette e otto neutroni, rispettivamente - anche si verificano naturalmente.
Chimica
Cariche positive e negative attirare. Perché un atomo o una molecola siano stabili, deve avere una carica netta pari a zero, il che significa che le cariche positive e negative si annullano a vicenda. Il numero di protoni caricati positivamente nel nucleo determina il numero di elettroni caricati negativamente che orbitano attorno al nucleo. Le reazioni chimiche sono guidate dall'interazione tra le cariche positive e negative - i protoni e gli elettroni - di diversi atomi. Poiché i neutroni non sono positivi o negativi, non influenzano le reazioni chimiche. In altre parole, diversi isotopi non si comportano diversamente durante le reazioni chimiche o quando si formano composti. Si distinguono solo per peso.
Massa media isotopica
La tavola periodica elenca le masse atomiche di ciascun elemento. Di solito, questo numero è un decimale piuttosto che un numero intero. Ciò non è dovuto al fatto che un singolo atomo di idrogeno pesa 1.0079 unità di massa atomica: neutroni e protoni pesano ciascuno un'unità di massa atomica, quindi ogni dato atomo ha un valore numerico intero per la massa. Il numero elencato nella tabella periodica è una media ponderata degli isotopi presenti in natura di un elemento. Quasi tutto l'idrogeno ha un solo protone e nessun neutrone, ma una piccola percentuale di idrogeno ha uno o due neutroni e si chiama deuterio o trizio. Questi isotopi più pesanti alterano il peso medio leggermente più alto.
Stabilità ed occorrenza dell'isotopo
Alcune combinazioni di protoni e neutroni sono più o meno stabili di altre. In generale, la frequenza di un isotopo in natura è determinata dalla sua stabilità. Gli isotopi più stabili sono anche i più comuni. Alcuni isotopi sono instabili fino al punto di essere radioattivi, nel senso che decadono nel tempo in qualche altro elemento o isotopo e rilasciano le radiazioni come sottoprodotto. Il carbonio-14 e il trizio, ad esempio, sono entrambi radioattivi. Alcuni isotopi estremamente radioattivi non esistono in natura perché decadono troppo velocemente, ma altri, come il carbonio-14, decadono lentamente e si verificano naturalmente.
