Page 21 - Fen Lisesi Kimya 10 | 1. Ünite

KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE
KİMYASAL HESAPLAMALAR

Tablo 1.4: Hidrojenin İzotopları
İzotop Hidrojen Döteryum Trityum

Sembol 1 H 2 H 3 H
1 1 1
Nötron sayısı 0 1 2

Kütle numarası 1 2 3

Doğada bolluk yüzdesi 99,984 0,015 Çok az
Tablo 1.4’te görüldüğü gibi doğada bolluk yüzdesi en fazla olan izotop
hidrojen, en az olan ise trityumdur. Bunun nedeni trityumun kararsız bir
atom çekirdeğine sahip olmasıdır. Hidrojen ve döteryum kararlı izotop ol-
BİLGİ KUTUSU
masına rağmen trityum kararsız olup radyoaktif bir izotoptur.
Döteryum izotopunun oksijenle yaptığı oksit bileşiği döteryum oksittir Atom çekirdeği kararsız olan
(D O). Döteryum oksit, ağır su olarak bilinir. izotopların kendiliğinden ışın
2
Her elementin doğada sınırlı sayıda izotopları vardır. İngiliz F. W. Aston yayması olayına radyoaktif-
(F. W. Astın) 1920’de ilk kütle spektrometresini geliştirmiştir. Bu cihaz, günü- lik denir.
müzdeki cihazlardan daha az duyarlı olmasına rağmen neon (Ne) atomu-
nun izotopları için kesin sonuç vermiştir. Ne-20 için atom kütlesi 19,9924
akb ve doğadaki izotop bolluğu %90,92, Ne-22 için atom kütlesi 21,9991
akb ve doğadaki izotop bolluğu %8,82 olarak keşfedildi. Günümüzde
daha duyarlı kütle spektrometre cihazlarının geliştirilmesiyle Ne’un doğa-
daki izotopları saptanmıştır. Bunlardan ilkinin atom kütlesi 19,9924 akb,
doğadaki bolluğu %90,48; ikincinin atom kütlesi 21,9914 akb, doğadaki
bolluğu %9,25; üçüncünün ise atom kütlesi 20,9938 akb, doğadaki bol-
luğu %0,27’dir.
Verilen örnek hassas ölçümün (duyarlılığın) kimya gibi nicel bilimlerde
ne kadar önemli olduğunu gösterir. İlk kütle spektrometre cihazlarında
Ne-21 izotopunun varlığı %0,27 gibi az bir oran olduğundan ölçülememiş,
varlığı da tespit edilememiştir.
Tablo 1.5: Bazı İzotop Atomların Atom Kütleleri
İzotop atomlar Atom kütlesi (akb)
Karbon-12 12,0000

Azot-15 15,0001
Oksijen-16 15,9949
Cıva-202 201,9706

Tablo 1.5 incelendiğinde karbon dışındaki elementlerin atom kütlele-
rinin kesirli sayılardan oluştuğu görülür. Kütle numaraları tam sayı olma-
sına karşın karbon-12 dışındaki atomların kütleleri tamsayı değildir. Ör-
neğin oksijen-16’nın kütlesi 16 akb değil, ona çok yakın bir sayıdır. Kütle
Görsel 1.7: Oksijen atomunun ortala-
spektrumlarında, oksijen-16 izotopunun karbon-12 izotopuna kütle oranı ma atom kütlesi
1,3329 olarak bulunur. 1,3329.12 akb = 15,9948 akb’dir (Görsel 1.7). Bu
nedenle oksijen-16 izotopunun kütlesi 16 akb olarak alınabilir.
Elementlerin doğada birden çok izotopu olduğu için doğada bolluk
yüzdelerinden ve atom kütlelerinden yararlanarak ortalama atom kütleleri
(OAK) hesaplanır.

izotop (1)’in atom kütlesi x % Bolluk + izotop (2)’in atom kütlesi x % Bolluk +.....
Ortalama atom kütlesi =
100

33