7/22/2019 izotopi Barbuceanu

1/5

Referat al elevului

Brbuceanu DragosData: 7.06.2000

7/22/2019 izotopi Barbuceanu

2/5

Izotopii sunt specii de atomi care au acelas numar de protonisi au numar diferit de neutroni (A este diferit).

Cercetarea elementelor chimice cu ajutorul spectrometruluide masa a condus la doua rezultate impotante:

a) Stabilirea nr. exact de izotopi si a proportiei n care ei suntcontinuti n elementele mixte, adic a ceea ce se numesteabundenta lor;b) Determinare masei atomice exacte si a izotopilor.

Principalii izotopi stabili ai ctorva elemente:1. 24Mg (78,6%); 25Mg; 26Mg.2. 28Si (92,2%); 29Si; 30Si.3. 36Ar; 38Ar; 40Ar (99,6%).4. 39K (93,26%); 40K (radioactiv); 41K.5. 40Ca (96,92%); 42Ca; 43Ca; 44Ca; 46Ca; 48Ca.

6. 50Cr; 52Cr (83,8%); 53Cr; 54Cr.7. 59Fe (91,6%); 54Fe; 57Fe; 58Fe.8. 64Zn (48,9%); 66Zn (27,8%); 67Zn; 68Zn; 70Zn.9. 78Kr; 80Kr; 82Kr; 84Kr; 84Kr (57,02%); 86Kr.10. 84Sr; 86Sr; 87Sr; 88Sr (82,74%).11. 112Sn; 114Sn; 115Sn; 116Sn; 117Sn; 118Sn (24,21%); 119Sn; 120Sn

(33,11%); 122Sn; 124Sn.12. 180W; 182W (26,4%); 183W; 184W (30,7%); 186W (28,5%).13. 192Pt; 194Pt; 195Pt (35,2%); 196Pt (26,6%); 198Pt (7,2%).

14.192

Hg;198

Hg;192

Hg;193

Hg;200

Hg (23,25%);201

Hg;202

Hg (29,54%);204Hg (6,72%).15. 204Pb; 206Pb (25,12%); 207Pb (21,25%); 208Pb (52,27%);

Umtoarele 21 elemente stabile apar n natura sub formaunui singur izotop (monoizotopice sau elemente unnitare): F,Na, Al, P, Sc, Mn, Co, As, Y, Nd, Rh, I, Cs, Pr, Tb, Ho, Tm, Ta, Au,Bi, Be (are un izotop n proportie de 0,001%).

Separarea izotopilor

Avnd nvelis de elctroni identic, iozotopii aceluiasi elementau proprietati fizice si chimice mult asemanatoare. De aceeaizolarea iozotopilor puri din elemente mixte, prezinta dificultaticondesirabile. Mai folosite sunt urmatoarele metode:1. Distilarea fractionata.2. Centrifugarea.

7/22/2019 izotopi Barbuceanu

3/5

3. Termodifuziunea.4. Difuziunea gazelor prin pereti porosi.5. Separarea electromagmetica.6. Separarea prin schimb chimic.

1) Distilarea fractionata: se bazeaza pe faptul caaceeasi compusi chimici continnd izotopi mai grei autensiunea de vapori putin mai mica dect compusiicorespunztori cu izotopii mai usori ai aceluiasi element. Deexemplu apa grea (D2O) fierbe ceva mai sus dect apaobisnuita H2O. Pentru separarea izotopilloor prin acesta metodase foloseste coloane de distilare de nalt eficacitate. Printr-oasemenea distilare fractionata s-a putrut mbogatii H2 greu dela proportia 1:5500 la 1:20. De asemenea s-au putut separa

prin distilare la punctul triplu izotopii 20Ne, 22Ne.3) Termodifuziunea: ntr-un amestec gazos (sau lichid)continut ntre 2 pereti verticali, unul cald si unul rece (de obicei

n spatiul dintre doua tuburi concentrice) se stabileste o micadiferenta de condensatie si anume: moleculele usoare seconcentreaza lnga peretela cald, iar cele grele lng peretelerece. Gazul de lng peretele rece fiind mai dens, se stabileste,sub influenta gravitatiei, un curent descendent lng acestperete si ascendent lng peretele cald.

Distanta dintre pereti este foarte mic, spre a dafiecarei molecule posibilitate de a pendula n nr. mare de orintre ei. Prin urmare gazul extras pe la partea superioar aspatiului este mai bogat n component usoar, iar n parteainferioar n component grea.

Pe calea acesta au fost izolati cei doi izotopi ai cloruluisub forma combinatiilor de H35Cl si H37Cl. Determinarea maseloratomice a indicat o puritate a izotopilor de 95%. Procedeul amai fost aplicat la concentrarea izotopului 13C si a compusului235ClF6.6) Separarea prin schimb chimic: daca ntr-o solutiede sulfat de amoniu continuta ntr-un vas nchis, se introduceaminiac gazos, pn la saturatie se produce un schimb ntre15NH3 din faza gazoas si ionii 14NH4+ din solutie. La echilibru,15N este cu circa 2% mai putin abundent n faza gazoas dect

n lichid. n coloane de 10m naltime n care o solutie de

7/22/2019 izotopi Barbuceanu

4/5

(NH4)2SO4 curgnd de sus n jos, vine n contact cu amoniacgazos circulnd n sens invers, s-a putut marii abundenta de15NH3 de la proportia naturala (0,4% ) la 73%. Metoda darezultate bune n special la separarea elementelor usoare (2D,

C, O, S). S-au obtinut pe calea acesta si

13

C de concentratiemare.Apa si apa grea: 11H2O si 12D2O

Proprietati fizice: H2O si D2O- Punct de topire 00C si +3,40C- Punct de fierbere 1000C si 101,420C- Densitate la 200C 0,982 si 1,1056

Dintr-o tona de H2O se obtin circa 10 cm3 de D2O de puritate99,99%. Din apa grea se mai poate prepara hidrogenul greu D2prin electroliza sau prin oricare alt procedeu de formare a

hidrogenului din apa.Viermii, pestii, si alte animale acvatice mor n apa grea pur,

dar suporta far nici un neajuns concentratii mai mici de 32%. Deasemenea soarecii suporta apa grea pn ce acesta atinge ncorpul lor o concentratie de 20%. Semintele plantelor nu mai

ncoltesc n apa grea.

7/22/2019 izotopi Barbuceanu

5/5

Izotopii sunt specii de atomi care au acelas numar de protonisi au numar diferit de neutroni (A este diferit).

Cercetarea elementelor chimice cu ajutorul

spectrometrului de masa a condus la doua rezultate impotante:a) Stabilirea nr. exact de izotopi si a proportiei n care ei suntcontinuti n elementele mixte, adic a ceea ce se numesteabundenta lor;b) Determinare masei atomice exacte si a izotopilor.

Separarea izotopilor

Avnd nvelis de elctroni identic, iozotopii aceluiasi elementau proprietati fizice si chimice mult asemanatoare. De aceeaizolarea iozotopilor puri din elemente mixte, prezinta dificultati

condesirabile. Mai folosite sunt urmatoarele metode:1. Distilarea fractionata.2. Centrifugarea.3. Termodifuziunea.4. Difuziunea gazelor prin pereti porosi.5. Separarea electromagmetica.6. Separarea prin schimb chimic.