Todos nos hemos encontrado con la palabra ” radiactividad ” en algún lugar u otro. ¿Sabes que un isótopo forma la base de la radiactividad? Muchas veces términos como energía nuclear , reactores nucleares y armas nucleares han aparecido en las noticias y los libros de texto. Hemos leído historias y visto películas sobre superhéroes nacidos de algún tipo de exposición a la radiación. ¿Qué es la radiactividad y cómo se asocia con los isótopos?
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La radiactividad es una de las propiedades de los átomos. Cada átomo radiactivo tendrá un núcleo inestable . Por lo tanto, tiene una tendencia a liberar partículas subatómicas para obtener estabilidad, liberando así radiación o energía en el proceso. Los elementos o átomos están presentes tanto en variedad radioactiva como no radioactiva.
El número de neutrones en ambas variedades será diferente. Estas diferentes variedades del mismo elemento se denominan isótopos. Lea este artículo para obtener más información sobre los isótopos.
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Isótopos
Elementos con el mismo número atómico pero un número de masa diferente se define como “Isótopos”. El número de protones y neutrones combinados se llama masa atómica o número de masa de un elemento, mientras que el número total de protones da el número atómico de un elemento.
En cierto elemento, el número de protones siempre permanecerá constante. Sin embargo, la cantidad de neutrones puede cambiar. El número de neutrones varía, pero el número de protones siempre permanece igual en un isótopo de un solo elemento. Por lo tanto, la definición ” Elementos con el mismo número atómico pero un número de masa diferente se denominan isótopos”.
Por ejemplo
El hidrógeno tiene tres formas isotópicas más estables: protio, deuterio y tritio. Las tres formas isotópicas de hidrógeno tienen el mismo número de protones pero varían en el número de neutrones. El número de neutrones en el protio es cero, el número de neutrones en el deuterio es uno y el número de neutrones en el tritio es dos.
Isótopos de hidrógeno (Fuente: Wikipedia)
El carbono tiene tres formas isotópicas: el carbono 12, el carbono 13 y el carbono 14. Los números 12, 13 y 14 representan las masas atómicas de diferentes formas isotópicas de carbono. Como se discutió, el número atómico es la propiedad única por la cual podemos determinar el elemento. Por lo tanto, el número atómico 6 de carbono en todas las formas es constante. El carbono 12 es el isótopo estable del elemento carbono mientras que el carbono -14 es el isótopo radiactivo.
Ejemplos de isótopos
- Formas isotópicas de oxígeno: oxígeno -16, oxígeno -17, oxígeno -18
- Formas isotópicas de uranio – U-235, U-238
- Cloro- 35, Cloro – 37 son las formas isotópicas de cloro
- Formas isotópicas de flúor: flúor 17, flúor 18, flúor 19
- Hidrógeno – 1, Hidrógeno – 2, Hidrógeno – 3 son las formas isotópicas de Hidrógeno
- Formas isotópicas de carbono-carbono-12, carbono-13, carbono-14
Hay aproximadamente 275 isótopos diferentes de 81 elementos estables. Hay más de 800 isótopos radiactivos naturales y sintéticos presentes. Un solo elemento presente en la tabla periódica puede tener múltiples formas isotópicas.
Propiedades químicas
En general, las propiedades químicas de los isótopos de cualquier elemento son casi idénticas. La excepción a este caso son los isótopos de hidrógeno porque el número de neutrones tiene un efecto importante en el tamaño del núcleo de un átomo de hidrógeno.
Propiedades físicas
Las propiedades físicas de los isótopos en un elemento particular varían entre sí. Esto se debe a que las propiedades físicas de cualquier isótopo dependen de la masa. La masa de cada isótopo de un solo elemento varía entre sí. Se utilizan procesos como la destilación fraccionada y la difusión para separar los isótopos entre sí. Hacemos uso del hecho de que los isótopos tienen diferentes propiedades físicas.
Usos de los isótopos
- La datación por carbono utiliza el carbono 14, un isótopo del carbono. Este isótopo de carbono está presente en la atmósfera como carbono radiactivo. La cantidad de carbono-14 obtenida en los fósiles ayuda a los paleontólogos a calcular la edad de los fósiles.
- Los isótopos de uranio son populares por su uso en reactores nucleares. U-235 se utiliza como combustible en reactores nucleares.
- Los isótopos radiactivos se utilizan con fines medicinales. Se utilizan para la detección de tumores, coágulos sanguíneos, etc. Arsénico-74, un isótopo de arsénico, se utiliza para determinar la presencia de un tumor. Del mismo modo, el sodio-24 se usa para la detección de coágulos sanguíneos.
- El isótopo de carbono cobalto (cobalto-60) se aplica en tratamientos contra el cáncer.
- El isótopo de carbono de yodo (Iodine-131) ayuda en el tratamiento del bocio.
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Pregunta resuelta para usted
Pregunta: Los isótopos de un solo elemento varían en el número de
- Neutrones
- Protones
- Electrones
- Todo lo anterior
Solución: la respuesta es 1 (neutrones). El número de protones siempre será constante en un solo elemento. Sin embargo, la cantidad de neutrones puede cambiar. El número de neutrones varía en los isótopos de un elemento, pero el número de protones siempre permanece igual.