تفاوت ایزوتوپ‌های یک عنصر

راهنمایی کوتاه: ایزوتوپ‌ها اتم‌های یک عنصر هستند که در تعداد نوترون‌ها با هم تفاوت دارند.

گام‌به‌گام:

• ۱) ابتدا تعریف ایزوتوپ را به‌خاطر بیاوریم: ایزوتوپ‌ها اتم‌های یک عنصر هستند که عدد اتمی یکسان (یعنی تعداد پروتون‌ها و الکترون‌ها یکسان) دارند، اما عدد جرمی متفاوت دارند.
• ۲) عدد جرمی از مجموع پروتون‌ها و نوترون‌ها به‌دست می‌آید. پس اگر عدد اتمی ثابت باشد، تفاوت در عدد جرمی ناشی از تفاوت در تعداد نوترون‌هاست.
• ۳) حالا گزینه‌ها را بررسی می‌کنیم:
  • چگالی: چون جرم اتمی متفاوت است و حجم تقریباً یکسان، چگالی می‌تواند متفاوت باشد.
  • جرم اتمی: قطعاً متفاوت است چون تعداد نوترون‌ها فرق می‌کند.
  • شمار الکترون‌ها: در اتم خنثی، برابر با تعداد پروتون‌هاست و چون عدد اتمی یکسان است، تعداد الکترون‌ها نیز یکسان است.
  • عدد اتمی: یکسان است (تعریف ایزوتوپ).
  • شمار نوترون‌ها: متفاوت است (همان دلیل اصلی تفاوت ایزوتوپ‌ها).
• ۴) پس مواردی که متفاوت هستند: چگالی، جرم اتمی و شمار نوترون‌ها. یعنی سه مورد.

پاسخ نهایی: ایزوتوپ‌های یک عنصر در سه مورد از فهرست داده‌شده با هم تفاوت دارند: چگالی، جرم اتمی و شمار نوترون‌ها.

مثال مشابه: کربن-۱۲ و کربن-۱۴ هر دو ایزوتوپ عنصر کربن هستند. هر دو ۶ پروتون و ۶ الکترون دارند (عدد اتمی=۶ یکسان). اما کربن-۱۲ دارای ۶ نوترون و کربن-۱۴ دارای ۸ نوترون است. در نتیجه جرم اتمی و چگالی آن‌ها متفاوت است.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: می‌توانی درباره‌ی ایزوتوپ‌های هیدروژن (پروتیوم، دوتریوم، تریتیوم) تحقیق کنی. ببین عدد اتمی و تعداد الکترون‌های آن‌ها چقدر است و تعداد نوترون‌هایشان چه تفاوتی دارد.