Même nombre de protons, nombre de neutrons différent : l’idée essentielle.
Deux isotopes d’un même élément ont le même numéro atomique Z, donc le même nombre de protons, mais des nombres de neutrons différents. Leur nombre de masse A = Z + N change donc. C’est exactement le critère utilisé par l’IUPAC pour définir des isotopes : même numéro atomique, nombres de masse différents.
Le nombre de protons et donc l’identité chimique de l’élément. Un noyau à 6 protons est toujours du carbone.
La masse, la stabilité nucléaire et certaines propriétés physiques liées à la masse isotopique.
Nombre total de nucléons : protons + neutrons.
Nombre de protons ; il fixe l’identité de l’élément.
Les isotopes stables permettent notamment de suivre des échanges de matière ou d’étudier l’origine d’un échantillon. Les isotopes radioactifs, eux, possèdent des noyaux instables qui se transforment au cours du temps. Le carbone-14 est ainsi utilisé pour dater certains matériaux d’origine biologique, alors que le carbone-12 est stable.
Dans une réaction chimique ordinaire, les isotopes d’un même élément ont souvent une chimie très proche parce qu’ils possèdent le même nombre d’électrons lorsqu’ils sont neutres. Des différences mesurables peuvent néanmoins apparaître lorsque la masse du noyau influence la vitesse ou l’équilibre d’un processus : c’est l’origine des effets isotopiques.
Un isotope diffère par le nombre de neutrons. Un ion diffère par le nombre d’électrons. Ainsi ¹²C et ¹⁴C sont deux isotopes ; C et C⁴⁺ correspondent à des états de charge différents du carbone.
Les isotopes possèdent le même nombre de protons et appartiennent donc au même élément, mais ils n’ont pas le même nombre de neutrons. Leur masse et leur stabilité nucléaire peuvent être très différentes.
Même nombre de protons, nombre de neutrons différent : l’idée essentielle.