Anex:Isòtops d'hidrogen
El hidrogen té tres isòtops naturals; algunes voltes se'ls denomina com 1H, 2H i 3H, també coneguts com protio, deuteri i triti, respectivament. S'ha conseguit sintetisar en laboratoris atres radioisòtops que van des de el 4H a el 7H. Entre els tres isotopos naturals, l'únic inestable és el triti, que posseïx una vida mija de 12,32 anys. Tots els demés isotopos més pesats que el triti són sintètics i tenen una vida mija menor d'un zeptosegon (10-21 segons); d'estos, el 5H és el més estable i el més inestable és el 7H
L'hidrogen és l'únic element que té diferents noms per als seus isòtops en l'us corrent. El 2H (també H-2 o hidrogen-2) és més comunament referit com a deuteri mentres que el 3H (també H-3 o hidrogen-3) és més aludit com a triti; també és comú referir-se a estos isòtops en els símbols de D i T (en lloc de 2H i 3H) com si foren elements químics purs; no obstant l'IUPAC ha declarat que si be esta forma de referir-se a estos isòtops és comú, no és recomanable. A l'àtom d'hidrogen que no conté cap neutró en el seu núcleu se li coneix com protio; no obstant se li coneix més com simplement hidrogen o hidrogen-1. (Durant els primers estudis sobre radioactividad, a alguns radioisòtops pesats també se'ls coneixia en un nom particular; no obstant, eixos noms són rarament usats en l'actualitat).
Massa atòmica estàndar: 1,00782504(7) o.
Protio
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Protio.
El protio, hidrogen-1, 1H o1H és el més comú de tots els isòtops estables d'hidrogen, en una abundància natural de més del 99.79%. Degut a que el seu núcleu està compost per un únic protó se li dona el nom descriptivo de protio; no obstant este nom és poc usat en la pràctica, a diferència dels noms dels atres isòtops de l'hidrogen que són més usats en les pràctiques comunes.
Deuteri
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Deuteri.
El deuteri, hidrogen-2, 2H o 2H és un atre dels isòtops estables de l'hidrogen; el seu núcleu atòmic està compost per un protó i un neutró. El deuteri comprén del 0,0026 - 0,0184% (en població, no en massa) de tot l'hidrogen terrestre; el percentage més baix tendix a trobar-se en l'hidrogen gaseós, mentres que les concentracions més riques (0,015% o 150 ppm) tendixen a trobar-se en l'aigua de mar. Este isòtop no és radioactivo i no representa un risc significatiu de toxicitat. A les molècules d'aigua que contenen deuteri en lloc de protio li les coneix com aigua pesada; si la molècula solament conté un àtom de deuteri i un atre de protio se li coneix com a aigua semipesada.
El deuteri i els seus components són usats com a «etiquetes» o «marcadors» no radioactivos en experiments químics o en solvents per a 1H-espectroscopía NMR. L'aigua pesada és utilisada com a moderador de neutrons i refrigerante en reactors nuclears. El deuteri és també un combustible potencial per a la fusió nuclear comercial. El número másico del deuteri és de 2,014707
Triti
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Triti.
El triti, hidrogen-3, 3H, 3H és el tercer i últim isòtop natural de l'hidrogen; està compost per un protó i dos neutrons en el seu núcleu atòmic. Este isòtop és radioactivo; decau a heli-3 per mig de desintegració beta, i té una vida mija de 12,32 anys.[1] Menudes traces de triti es produïxen naturalment per l'interacció de rajos còsmics en els gasos atmosfèrics; també pot produir-se durant proves nuclears. És usat en armes de fusió termonuclear, com trazador en la geoquímica d'isòtops i especialment en dispositius d'allumenament autoalimentados. El método més comú per a produir triti és bombardejant un isòtop natural de liti, el liti-6, en neutrons en un reactor nuclear.
El triti és usat freqüentment en marcació químiques i biològiques com a marcador radioactivo. La fusió nuclear D-T utilisa triti com a reactiu principal, junt en el deuteri, lliberant energia per la pèrdua de massa quan els dos núcleus choquen i es fusionen a temperatures altíssimes.
L'aigua que conté àtoms de triti en lloc de protio es diu aigua superpesada o aigua tritiada, i a la mescla que conté un àtom de deuteri i un atre de triti se li denomina aigua semi-superpesada.
Hidrogen-4
[editar | editar còdic]El hidrogen-4, 4H o 4H és l'isòtop sintètic d'hidrogen de major massa. Posseïx un protó i tres neutrons en el seu núcleu, sent un isòtop altament inestable. S'ha sintetisat en laboratoris per mig del bombardeig de protones de triti en núcleus de deuteri a alta velocitat. En estos experiments, el núcleu de triti captura neutrons que provenen dels núcleus de deuteri que es mouen a alta velocitat. La seua massa atòmica és de 4.02781 ± 0.00011 o.[2] Decau per mig d'emissió de neutrons i té una vida mija de (1,39 ± 0,10) × 10−22 segons.
Hidrogen-4.1 (heli muonico)
[editar | editar còdic]El heli muonico o hidrogen 4.1 és creat per mig de la substitució d'un dels electrons del heli-4 per un muon. El muon òrbita el núcleu molt més prop de lo que ho fa l'electró, per lo que, teòricament, l'heli muonico pot ser considerat com un isòtop d'hidrogen el núcleu del qual consistiria de 2 neutrons, 2 protones i un muon, en un únic electró orbitando el núcleu. Un muon pesa al voltant de 0.1o, d'ahí el nom d'hidrogen-4.1. L'hidrogen-4.1 pot enllaçar-se en atres àtoms, i es comporta més com un àtom d'hidrogen que com un d'heli (el qual és normalment inerte).
Hidrogen-5
[editar | editar còdic]El hidrogen-5, 5H o 5H és un isòtop altament inestable de l'hidrogen; el seu núcleu està compost per un protó i quatre neutrons. Es produïx sintéticamente en laboratoris per mig del bombardeig de triti en núcleus de triti d'alta velocitat. En estos experiments, un dels núcleus de triti captura dos neutrons d'un atre, convertint-se en un núcleu en un únic protó i quatre neutrons. El protó restant és detectat i d'ell es deduïx l'existència de l'hidrogen-5. Decau per mig de doble emissió de neutrons i posseïx una vida mija de menys de 9,1 × 10−22 segons.
Hidrogen-6
[editar | editar còdic]El hidrogen-6, 6H o 6H, decau per mig de triple emissió de neutrons i té una vida mija de 2.90×10−22 segons. Està compost per un protó i cinc neutrons en el seu núcleu.
Hidrogen-7
[editar | editar còdic]El hidrogen-7, 7H o 7H, està compost per un núcleu en 6 neutrons i 1 protón. Va ser sintetisat per primera volta en 2003 per un grup de científics russos, japonesos i francesos en el laboratori de ciència de fas «RIKEN», per a això varen bombardejar hidrogen en àtoms d'heli-8. El resultat va ser que els neutrons de l'heli-8 varen ser donados al núcleu de l'hidrogen. Els dos protones remanentes varen ser detectats pel «telescopi RIKEN», un aparat compost per múltiples capes de sensors.
Taula
[editar | editar còdic]| símbol del nucleido |
Z(p) | N(n) | massa isotòpica (o) | vida mija | método(s) de decaiguda(s)[3] |
isòtop(s) fill(s)[n 1] |
espin nuclear |
Composició isótopica representativa (fracció molar)[n 2] |
ranc de variació natural (fracció molar) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1H | 1 | 0 | 1,00782503207(10) | Estable[n 3][n 4] | 1⁄2+ | 0,999885(70) | 0,999816–0.999974 | ||
| 2H[n 5] | 1 | 1 | 2,0141017778(4) | Estable | 1+ | 0,000115(70)[n 6] | 0,000026–0,000184 | ||
| 3H[n 7] | 1 | 2 | 3,0160492777(25) | 3He | 1⁄2+ | Traces[n 8] | |||
| 4H | 1 | 3 | 4,02781(11) | 1,39(10)×10−22 s [4,6(9)MeV] |
n | 3H | 2− | ||
| 5H | 1 | 4 | 5,03531(11) | >9,1×10−22 s? | n | 4H | (1⁄2+) | ||
| 6H | 1 | 5 | 6,04494(28) | 2,90(70)×10−22 s [1,6(4) MeV] |
3n | 3H | 2−# | ||
| 4n | 2H | ||||||||
| 7H | 1 | 6 | 7,05275(108)# | 2,3(6)×10−23 s# [20(5) MeV]# |
1⁄2+# | ||||
- ↑ negreta per als isòtops estables
- ↑ En aigua.
- ↑ Superior a 6.6×1033. Vore Desintegració del protón.
- ↑ Este i el 3He són els únics nucleidos estables en més protones que neutrons
- ↑ Produït durant la Nucleosíntesis primordial
- ↑ Degut a que el 2H té una abundància menor a 3.2×10−5 (fracció molar).
- ↑ Produït durant la nucleosíntesis del Big Bang, pero no la primordial, tot els àtoms de la nucleosíntesis primordial ya varen deure decaure a 3He
- ↑ cosmogénico
Notes
[editar | editar còdic]- Materials comercialment disponibles poden haver segut somesos a un fraccionament isotòpic no divulgat o inadvertit. Es poden produir desviacions substancials de la massa i la composició.
- Els valors marcats en # no han segut obtinguts directament a partir de senyes experimentals sino que, en part, provenen d'extrapolacions de tendències. Els valors d'espin que han segut assignats per mig d'arguments sense la solidea suficient es troben escrits entre paréntesis.
- Les incertituts es donen en forma concisa entre paréntesis despuix dels últims dígits corresponents. Els valors d'incertitut denoten una desviació estàndar, a excepció de la composició isotòpica i la massa atòmica estàndar de la IUPAC que utilisen incertituts expandides.
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ G. L. Miessler, D. A. Tarr (2004). Inorganic Chemistry, 3rd edició, Pearson Prentice Hall.
- ↑ «The 2003 Atomic Mass Evaluation». Atomic Mass Data Center. Consultat el 15 de novembre de 2008.
- ↑ http://www.nucleonica.net/unc.aspx
- Masses d'isòtops de:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon(2003).729
- 3–128.doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- Composició isotòpica i masses atòmiques estàndar de:
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor(2003).75(6)
- 683–800.doi:10.1351/pac200375060683.
- M. E. Wieser(2006).Pure and Applied Chemistry.78(11)
- 2051–2066.doi:10.1351/pac200678112051.
- Vida mija, Espin, i senyes d'isòmers seleccionats de les següents fonts:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon(2003).729
- 3–128.doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- National Nuclear Data Center. «NuDat 2.1 database». Brookhaven National Laboratory. Consultat el setembre de 2005.
- N. E. Holden (2004). «Table of the Isotopes», D. R. Lide (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th edició, CRC Press, Section 11. ISBN 978-0849304859.
Enllaços externs
[editar | editar còdic]
Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre Isòtops d'hidrogen.
Referències
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Anexo:Isótopos de hidrógeno» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.