Изотопы хлора
Хлора ( Cl , атомный номер 17) имеет 24 известных изотопов массового числа в диапазоне от 28 до 51, и двух ядерных изомеров , 34M Cl и 38й Cl. Среди них, две основных из них является стабильным изотопом 35 С (75, 77% ) и 37 Cl (24,23%), присутствующие в относительной пропорции 37,885: 12,115, соответственно, что позволяет приписать хлору стандартную атомную массу 35,453 (2) ед.
Самой долгоживущей радиоизотопные хлора 36 Cl с периодом полураспада от 301,000 лет . Все другие радиоизотопы имеют период полураспада менее одного часа, а большинство из них — менее одной секунды. Самыми короткоживущими изотопами являются 29 Cl и 30 Cl с периодом полураспада менее 20 и 30 наносекунд, соответственно, период полураспада 28 Cl в настоящее время неизвестен. Три самых легких изотопа распадаются за счет испускания протонов , более тяжелые (но всегда легче стабильных изотопов) в основном за счет испускания позитронов (β + распад ), и все они превращаются в изотопы серы . Изотопы тяжелее стабильных изотопов и хлора 36 в основном или исключительно за счет β — распада на изотопы аргона .
Резюме
Известные изотопы
Природный хлор
Природный хлор состоит из двух стабильных изотопов 35 Cl (
3/4 хлора) и 37 Cl (
| Изотоп | Изобилие (молярный процент) | Диапазон вариаций |
|---|---|---|
| 35 Cl | 0,7576 (10) | 0,75644 — 0,75923 |
| 36 Cl | След | ок. 7 × 10 −13 |
| 37 Cl | 0,2424 (10) | 0,24077 — 0,24356 |
Хлор 35
Хлора 35 ( 35 Cl ) является изотоп хлора которого ядро состоит из 17 протонов и 18 нейтронов. Это стабильный изотоп хлора, составляющий 75,78% изотопа, присутствующего на Земле. Его особенность состоит в том, что он имеет довольно высокое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов: 44 амбара, что связано с хлором 37 (0,43 барн), что дает природному хлору эффективное поперечное сечение 33,45 бар. Таким образом, природный хлор является поглотителем нейтронов.
Хлор 36
Хлора 36 ( 36 Cl ) является изотопом хлора которого ядро состоит из 17 протонов и 19 нейтронов . Это радиоактивный изотоп хлора с периодом полураспада от 301,000 лет существующие в следовых количествах в окружающей среде, в соотношении приблизительно 7 × 10 -13: 1 с изотопами стабильными. 36 Cl образуется в атмосфере с помощью расщепления из 36 Ar пути взаимодействия с протонами от космических лучей . Подземная среда, 36 Cl в основном получают путем нейтронного захвата от 35 Cl или мюонов захвата от 40 Са . 36 Cl распадается в основном за счет β — распада на 36 Ar (98,1%), но также за счет ε распада на 36 S (1,9%) с общим периодом полураспада 308 000 лет. Период полураспада этого нереактивного гидрофильного изотопа делает его пригодным для радиодатации в течение периода от 60 000 до 1 миллиона лет.
Кроме того, большое количество 36 Cl, было получено при облучении морской воды во время подводного ядерного оружия огня, так как Бейкер выстрел Операции Перекрестки в июле 1946 года , и особенно между 1952 и 1958 . Время пребывания 36 Cl в атмосфере составляет около недели. Таким образом, в качестве маркеров события 1950 — х лет в почвах и грунтовых вод , 36 Cl также полезен для датирования воды менее 50 лет. 36 Cl был использован в других областях геологических наук, как датирования льда и наносов.
Хлор 37
Хлора 37 ( 37 Cl ) является изотопом хлора которого ядро состоит из 17 протонов и 20 нейтронов. Это стабильный изотоп хлора, составляющий 24,22% изотопа, присутствующего на Земле. Он используется, в частности, при обнаружении нейтрино .
Источник
А вы знали, что у хлора 18,5 нейтронов?
Очень надеюсь, что не знали и знать не знаете, потому что, конечно же, 18 целых частиц с половинкой не может быть. Откуда же тогда взялась эта волшебная цифра в головах некоторых пользователей «Ответы Mail.ru»?
А это что за покемон — нейтрон?
Нейтрон — частица, которая тусуется вместе с протонами и электронами в атоме, но, в отличие от них, не имеет заряда. Или, как ещё говорят, имеет нулевой заряд.
Если вы хорошо учились в школе или внимательнр читали мою статью о таблице Менделеева , то вы наверняка помните, что вам достаточно залезть в Гугл посмотреть, какой порядковый номер у элемента, чтобы определить его число протонов, электронов, атомную массу, а уже через атомную массу и число протонов найти количество нейтронов. Ну, допустим, у какого-нибудь лития мы найдём всё без особых усилий: порядковый номер 3-ий, атомная масса легко округляется до 7, значит, 3 электрона, 3 протона, 7 — 3 = 4 нейтрона .
Казалось бы, всё проще пареной репы. Вычитаем из атомной массы число протонов — получаем заветные нейтрончики. Задача, которая по силам даже первоклашке! Ух, сейчас ка-ак найдём все нейтроны у всех элементов таблицы.
А потом дело неминуемо доходит до 17-го номера таблицы, и у великих искателей нейтронов тут же возникает когнитивный диссонанс.
Атомная масса хлора, который находится под тем самым семнадцатым номером — 35,5, единственная дробная во всей таблице, её округление — грубейшая ошибка . А раз округлять нельзя, что будем делать?
Ну, как и в любой стрессовой ситуации, попробуем действовать по шаблону:
А всё из-за шаблонов. В нас пропал дух авантюризма! Мы перестали лазить по химическим статьям в Википедии, только если это не требуется для домашки! Нет никакого желания узнавать новое и прекрасное.
Чтобы понять, в чём здесь дело, нам нужно хотя бы притвориться, что желание всё-таки есть, и немного углубиться в метод вычисления атомной массы.
Всё дело в том, что химический элемент-то один, а вот атомы, соответствующие этому элементу, бывают разные. Представьте себе несколько шариков: один легкий, другой тяжелее, третий совсем тяжелый — вот то же самое с атомами. Атомы, имеющие разную массу, но соответствующие одному элементу, называются изотопами .
В нашем мире можно наблюдать достаточно широкий спектр изотопов, в том числе и в естественной среде. Но, конечно, чья-то доля в земной коре меньше, чья-то больше больше, кто-то более устойчив, кто-то — менее. Для расчёта атомной массы, как правило, того, кто более устойчив и от того более распространён. И благо, если изотоп у элемента всего один или кто-то из них слишком распространён, чтобы обращать внимание на остальных (у кислорода есть три изотопа — O-18, O-17, O-16, но последний имеет распространённость 99, 762%, поэтому вопрос выбора самого крутого кислорода как-то сразу отпадает).
Но хлор решил захватывать землю с наполеоновским размахом, по всем фронтам. Мало того, что у него два стабильных изотопа (Сl-35 и Cl-37), так они ещё и оба в достаточно широко распространены в земной коре — 75,53% (Cl-35) и 24,47% (Cl-37). Да, разница в пятьдесят процентов — это уже претензия на демократию и двоевластие.
Что же делать в таком случае?
Брать сразу оба изотопа, конечно!
А(Сl) = m(Cl-35) *w(Cl-35) + m(Cl-37)*w(Cl-37) = 35*0,7553 + 37*0,2447 = 35,4894
Так мы нашли атомную массу элемента . Но ведь число нейтронов мы ищем не у элемента, а у определённого изотопа ! Просто очень часто просят именно стабильные изотопы, а они совпадают по характеристикам с элементами в таблице.
В случае с хлором нам обязательно нужно смотреть, что от нас хотят.
1. Найти число нейтронов у изотопа Cl-35: 35-17 = 18 .
2. Найти число нейтронов у изотопа Cl-37: 37-17 = 20 .
Вот и всё! Либо восемнадцать, либо двадцать нейтронов. Но уж то-очно не восемнадцать с половиной :)))
Если вам была интересна эта статья и вы горды собой, потому что теперь знаете, как определять число нейтронов у хлора — не забудьте поставить лайк и подписаться на канал!
Источник
