La scoperta degli isotopi ha rivoluzionato il campo della chimica. Gli isotopi sono atomi che presentano lo stesso numero di protoni ma un diverso numero di neutroni. Questi atomi vengono identificati in base al numero atomico, che rappresenta la somma dei protoni nel nucleo.
Definizione degli isotopi
L’origine del termine deriva dal greco ισος e τοπος, che significa “stesso posto”, indicando che gli isotopi dello stesso elemento occupano la stessa posizione nella Tavola Periodica. Questi atomi con lo stesso numero atomico ma diverso numero di massa furono scoperti da Frederick Soddy nel 1913 durante i suoi studi sulla radioattività. Dall’anno della scoperta, gli isotopi furono identificati anche negli elementi stabili da Sir Joseph John Thomson. Isotopi dell’idrogeno
L’idrogeno, con numero atomico 1, presenta tre isotopi: protio (senza neutroni), deuterio (con un neutrone) e trizio (con 2 neutroni). Questi isotopi hanno numeri di massa pari a 1, 2 e 3, e vengono indicati con la notazione che riporta il numero atomico in basso e il numero di massa in alto. Isotopi del carbonio
Il carbonio, con numero atomico 6, ha tre isotopi con numeri di massa 12, 13 e 14, differenziati dal numero di neutroni presenti nel nucleo. Massa atomica e isotopi
La massa atomica di un elemento è influenzata dalla presenza e dalla composizione degli isotopi. Viene calcolata tramite la media ponderata delle masse atomiche dei singoli isotopi, considerando l’abbondanza relativa di ciascun isotopo nella natura. Ad esempio, la massa atomica del boro viene calcolata considerando la percentuale e la massa di ciascun isotopo presente. Gli isotopi di un elemento condividono le stesse proprietà chimiche poiché dipendono dal numero di elettroni di legame. Un’eccezione è rappresentata dall’effetto isotopico cinetico, che comporta una variazione nella velocità di reazione quando un isotopo sostituisce un atomo nell’ambiente reattivo. Questo effetto è particolarmente evidente negli isotopi dell’idrogeno, a causa delle loro diverse masse rispetto al protio.
