Çoğunlukla bir elementin atomlarının tamamı aynı kütleye sahip değildir. Bir elementin atomlarının tamamında proton sayısı aynıdır.
Atom kütlesi hesaplamalarında elektronların kütlesi ihmal edilir. Bunun için aynı element atomlarındaki kütle farkı nötron sayısından kaynaklanır. Atom numaraları aynı ancak kütle numaraları farklı olan atomlara izotop adı verilir. İzotop atomlarda proton sayıları aynı ancak nötron sayısı farkından dolayı kütle numaraları farklıdır.
Hidrojenin Nötr Atomlarında Temel Tanecik Sayıları
Hidrojenin bütün izotoplarından hidrojen atomu olarak bahsedilebilir. Ayrıca 1H 1 izotopu protiyum, 1H 2 izotopu döteryum, 1H 3 izotopu da trityum olarak adlandırılır. 1H 2 izotopu 1D 2 olarak, 1H 3 izotopu da 1T 3 olarak gösterilebilir.
Uranyum İzotopları
Uranyumun yaygın bilinen izotoplarından iki tanesi, kütle numarası 235 ve 238 olan izotoplardır. Uranyum-235 izotopu atom bombası ve nükleer reaktörlerde kullanılırken uranyum-238 izotopu farklı özellikler gösterir.
Bir element atomunun kimyasal kimlik özelliklerini sadece proton sayısı belirlerken kimyasal özelliklerini protonlar ve elektronlar belirler. Atom çekirdeğinde bulunan nötronlar, kimyasal değişimlerde rol oynamazlar. Nötronlar sadece element atomunun fiziksel özelliklerinde belirleyici olurlar. Kimyasal özellikleri değişen bir atomun fiziksel özellikleri de değişeceğinden protonlar, elektronlar ve nötronlar fiziksel özelliklerde belirleyicidir.
Yukarıdaki tabloda atom altı tanecik sayılarının kimlik özelliği, kimyasal özellik ve fiziksel özellikleri nasıl etkiledikleri görülmektedir.
İzoton Atomlar
Nötr izotop atomlarda proton ve elektron sayıları aynı, nötron sayıları farklıdır. Bu nedenle bir elementin izotop atomlarının kimlik ve kimyasal özellikleri aynı, fiziksel özellikleri farklıdır.
Kimyasal özelliklerinin aynı olması kimyasal etkinliklerinin ve oluşturdukları bileşiklerin aynı olması anlamına gelir. Proton sayıları farklı, nötron sayıları aynı olan atomlara izoton atomlar denir.
İzoton atomlarda kimlik, kimyasal ve fiziksel özellikler farklıdır. Proton sayıları (atom numarası) farklı olan sodyum (Na) ve magnezyum (Mg) atomlarının aşağıda verilen örnekleri birbirinin izotonudur. Bu izoton atomlardaki temel tanecik sayıları:
Bu taneciklerin elektron sayılarının değişmesi birbirlerinin izotonu olmalarını etkilemez. Proton ve nötron sayıları farklı, kütle numaraları aynı olan atomlara izobar atomlar denir. İzobar atomlar, izoton atomlar gibi farklı atom çekirdekleri içerdiklerinden kimlik, kimyasal ve fiziksel öz
ellikleri farklıdır. Proton sayıları (atom numarası) farklı olan sodyum (Na) ve magnezyum (Mg) atomlarının aşağıda verilen örnekleri birbirinin izobarıdır.
Bu taneciklerin elektron sayısının değişmesi birbirinin izobarı olmalarını etkilemez. Elektronların kütleleri atom kütlesi hesabında ihmal edilir.
Atom numaraları farklı, elektron sayıları ve bu elektronların yörüngelerdeki dağılımları aynı olan taneciklere izoelektronik tanecikler denir. Atom numarası 20’ye kadar olan elementlerde elektron sayıları eşit olan atomların elektronlarının yörüngelerindeki dağılımları da aynıdır.
Proton sayıları (atom numaraları) farklı olan alüminyum (AI) ve oksijen (O) atomlarının aşağıda verilen iyonları birbirinin izoelektroniğidir. Bu izoelektronik taneciklerdeki temel tanecik sayıları:
zoelektronik taneciklerde kimlik, kimyasal ve fiziksel özellikler farklıdır. Ancak izoelektronik tanecikler elektron sayılarının ve bu elektronlarının yörüngelerdeki dağılımlarının aynı olmasından dolayı benzer kimyasal özellikler gösterebilir.
İzotop, izoton ve izobar olan atomların nötron sayısı – proton sayısı grafiği yukarıda verilmiştir.