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欢迎来到化学课堂!今天我们要学习同位体的概念。同位体是指具有相同质子数但中性子数不同的原子。由于质子数相同,它们属于同一元素,但由于中性子数不同,它们的质量数也不同。虽然质量不同,但它们的化学性质基本相同。
让我们以氢元素为例来理解同位体。氢有三种同位体:氕、氘和氚。氕是普通氢,符号为H-1,原子核只有1个质子,没有中性子。氘是重氢,符号为H-2,原子核有1个质子和1个中性子。氚是超重氢,符号为H-3,原子核有1个质子和2个中性子。它们都是氢元素,因为质子数都是1。
现在我们来看看同位体的性质差异。由于同位体的质子数和电子数相同,所以它们的化学性质基本相同,包括化学反应和化学键的形成。但是,由于质量不同,它们的物理性质会有差异,比如密度、扩散速率等。一个典型的例子是重水和普通水,重水的沸点是101.4摄氏度,比普通水高1.4度。
接下来我们学习平均原子量的计算。在自然界中,各种同位体以一定的百分比存在,这叫做天然存在比。平均原子量等于各同位体的质量乘以其存在比的总和。以氯元素为例,氯-35占百分之75.8,质量为34.97,氯-37占百分之24.2,质量为36.97。计算得出氯的平均原子量为35.45。
让我们总结一下今天学习的同位体知识。同位体是质子数相同但中性子数不同的原子,它们具有相同的化学性质但不同的物理性质。氢的三种同位体氕、氘、氚是很好的例子。平均原子量是根据各同位体的质量和天然存在比计算得出的。同位体在核医学、放射性测年等领域都有重要应用。希望大家能够掌握这些基础概念。