Carbon-12 este cel mai abundent izotopul elementul carbon, cu 98.93% abundență. În plus, este principalul responsabil pentru toate proprietățile și aplicațiile atribuite carbonului elementului.
Cei 12 C cu o masă atomică de 12 daltoni exact, este o referință pentru stabilirea maselor atomice ale celorlalte nuclide. Atomul de 12 C este format din șase protoni, neutroni și electroni; cu toate acestea, masa electronilor este considerată neglijabilă.
Notarea nucleară pentru izotopul carbon-12. Sursa: Gabriel Bolívar
Elementele au de obicei mase atomice exprimate ca numere întregi, urmate de zecimale, deoarece elementele pot avea mai mulți izotopi stabili.
Prin urmare, masele atomice ale elementelor sunt exprimate ca media ponderată a maselor atomice ale diferitelor lor izotopi. Ținând cont că 12 C are o abundență de 98,93%, iar 13 C o abundență de 1,15%, masa atomică de carbon este de 12,011 daltoni.
Masa atomică a unui element este exprimată ca media maselor atomice ale diferiților lor atomi în raport cu o a 12-a parte din masa de 12 C, cunoscută sub numele de unitate de masă atomică unificată; prescurtat anterior ca "uma", și în prezent ca "u".
Notatie nucleara
Imaginea superioară arată notația sau simbolul nuclear pentru izotopul carbon-12.
Descrierea acestuia este aceeași cu stabilirea caracteristicilor atomului de carbon prin excelență. Numărul său atomic 6 indică numărul protonilor din nucleul său. Numărul 12 este egal cu suma protonilor și neutronilor și este deci masa atomică; care este proporțională cu masa nucleară.
Și deși această notație nu o arată, există 6 electroni care contracarează sarcina pozitivă a protonilor din nucleu. Din punct de vedere al legăturilor chimice, patru dintre acești șase electroni sunt cei care stabilesc bazele vieții așa cum o cunoaștem.
Istorie
Cercetările lui Dalton (1810) au indicat că apa conținea un procent de oxigen de 87,7% și hidrogen de 12,5%. Dar, Dalton a subliniat că formula apei a fost OH. Davy și Berzelius (1812) corectat formula pentru apă la H 2 O.
Ulterior, Berzelius a găsit următoarea compoziție de apă: oxigen 88,8% și hidrogen 11,2%. El a considerat că greutatea atomică a hidrogenului este de 1 g, iar cea a oxigenului 16 g.
Atunci și-au dat seama că folosind greutatea atomică de 1 g pentru hidrogen, greutatea atomică a oxigenului va fi de 15,9 g. Acest motiv, printre altele, a condus la stabilirea masei atomice de oxigen de 16 g ca standard de referință pentru masele atomice ale diferitelor elemente chimice.
Oxigenul a fost utilizat ca etalon de referință de la sfârșitul secolului 19 până în 1961, când s-a decis utilizarea carbonului ca etalon de referință pentru stabilirea maselor atomice ale diferitelor elemente.
Înainte de 1959, IUPAP și IUPAC foloseau elementul de oxigen pentru a defini alunița astfel: 1 aluniță este numărul de atomi de oxigen prezenți în 16 g.
Comentarii generale
A vorbi de 12 C înseamnă a face referire la carbon în ansamblu; sau cel puțin 98% din esența sa, ceea ce este suficient pentru o astfel de aproximare. Acesta este motivul pentru care acest izotop în sine nu are niciun folos, în timp ce elementul în sine și solidele pe care le integrează acoperă sute de aplicații.
Cu toate acestea, trebuie menționat că organismele vii au o preferință specială pentru acest izotop decât pentru 13 C; adică procentul de 13 C sau raportul de 12 C / 13 C variază în funcție de ecosisteme, regiuni sau specii animale.
Acest lucru se poate datora faptului că moleculele cu prea mulți atomi de 13 C, care sunt mai grele, împiedică sau afectează procesele metabolice și funcționarea celulelor organismului; chiar dacă procentul de 13 C la ființele vii a fost puțin mai mare decât 1%.
Prin urmare, 12C este izotopul carbonului responsabil pentru viață. Și la 14 C „contorul de timp” al rămășițelor sale, datorită degradării sale radioactive.
O altă utilitate indirectă de 12 C este crearea de „contrast” pentru tehnica de spectroscopie cu rezonanță magnetică nucleară de 13 C, cu ajutorul căreia structura de carbon a compușilor organici poate fi elucidată (descoperită și construită).
Referințe
- Phillips, Basil. (08 iulie 2019). Care este izotopul cel mai frecvent al carbonului? sciencing.com. Recuperat de la: știința.com
- César Tomé López. (2019). Din greutățile atomice. Recuperat de la: culturacientifica.com
- Elsevier. (2019). Carbon-12. ScienceDirect. Recuperat de la: sciencedirect.com
- R. Nava. (Sf). Notatie nucleara. Recuperat din: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
- Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie. (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.