النظائر والأيونات Isotopes and Ions

على الرغم من أن عدد البروتونات protons هو نفسه بالنسبة لجميع الذرات atoms في عنصر element، قد يختلف عدد النيوترونات neutrons في عنصر، مما يغير عدد كتلته mass number. معظم ذرات الكربون carbon، على سبيل المثال، لها عدد كتلة 12، ولكن بعض ذرات الكربون لها ثمانية نيوترونات، بدلا من ستة، في النواة الذرية atomic nucleus ، وبالتالي، فإن عدد الكتلة 14. ذرات نفس العنصر التي لها أعداد مختلفة من النيوترونات تسمى نظائر isotopes. وبالتالي، الكربون-12 والكربون-14 (يرمز لها بـ C¹² و C¹⁴) هي نظائر الكربون.

بعض النظائر غير مستقرة وتخرج طاقة في شكل إشعاع radiation. هذه النظائر المشعة radioisotopes مفيدة في الابحاث والطب. يمكن دمج C¹⁴ في مادة عضوية والنظائر من العناصر الأخرى يمكن أن تستخدم كمقتفة مشعة radioactive tracers لتتبع مصير هذه المادة.

الذرات تكون غير مشحونة عندما تحتوي على عدد متساو من الإلكترونات electrons والبروتونات protons. إذا اكتسبت الذرة شحنة كهربائية، فإنها تسمى أيون ion. إضافة واحد أو أكثر من الإلكترونات إلى ذرة يعني أن هناك إلكترونات سالبة الشحنة أكثر من البروتونات موجبة الشحنة. هذا الأيون سالب الشحنة يسمى أنيون anion. في المقابل، فقدان واحد أو أكثر من الإلكترونات يترك الذرة ببروتونات إضافية وينتج أيون موجب الشحنة، يسمى كاتيون cation. تشكيل الأيونات مهم لبعض أشكال الروابط الكيميائية.