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Titolo: Isotopi

Scusate l'ignoranza, non sono un chimico. Volevo chiedervi come è possibile 
considerare gli isotopi. E' possibile dire che sono degli elementi? Di 
sicuro devo scartare il fatto che siano delle molecole; e allora perché non 
sono compresi nella tavola periodica? Inoltre, esistono isotopi in natura? O 
forse il problema è tutto qui, cioè che sono degli elementi che si possono 
creare solo in laboratorio e allora non è giusto comprenderli nella tavola 
periodica? Se invece esistono in natura, quali sono i processi che portano 
alla loro formazione? Un ultima cosa, il tristemente famoso uranio 
impoverito, è un isotopo dell'uranio?
Grazie per eventuali risposte.
Davide. 

a dire il vero sono compresi nella tavola periodica:tutti gli elementi
in natura presentano vari isotopi in una certa percentuale.
Nella tavola periodica leggi la massa atomica relativa che dipende dal
numero di massa e dalle percentuali con cui i vari isotopi sono
presenti in natura.
Per esempio
75.5 % isotopo 35Cl
24.5 % isotopo 37Cl
quindi ogni 1000 atomi di Cl ne troviamo 755 con P.A. (peso atomico) 35
e 245 con P.A. 37..
quindi moltiplichiamo 755*35 + 245*37 e otteniamo 35490..ne deduciamo
che ogni atomo di Cl ha massa 35,490 u ma di fatto un atomo di Cl pesa
O 35 O 37...
non 35 con un pezzo di neutrone :P :D
=)

Esistono eccome in natura, tant'č vero che lo spettro di massa (lo dice 
il nome: influenzato solo dalla massa) di qualsiasi molecola fornisce 
segnali riguardanti gli isotopi naturali di uno stesso elemento. Il 
rapporto isotopico č utile per calcolare la formula bruta di un composto 
organico e in alcuni casi anche per determinare la provenienza di una 
data sostanza chimica.
^_^
PB


"Davide Bevilacqua" ha scritto nel messaggio

A quello che ti hanno già risposto, aggiungo solo che in natura esistono
isotopi stabili (es. ossigeno 16 e 18, idrogeno 1 e 2 o deuterio, ecc.)
e isotopi radioattivi, che decadono in altri isotopi con tempi di
dimezzamento da frazioni di secondo a miliardi di anni e possono essere
presenti in natura (es. potassio-40, ecc.) o prodotti artificialmente
dall'uomo.
Per quanto concerne l'uranio, in natura è presente con un'abbondanza
isotopica pari al 99,274% per U-238, 0,720% per U-235 e 0,0058% per U-234.
Per le bombe e come combustibile nell'industria nucleare (per la fissione
con neutroni termici) è necessario che la presenza di U-235 sia maggiore
(si usa quindi uranio arricchito es. al 3%, che, a fine ciclo, si esaurisce)
Ciao, Nino 

 ha 
scritto nel messaggio news:ZYBie.1847$Jd...@tornado.fastwebnet.it...
Grazie delle risposte, siete stati molto gentili anche se non è che ci ho 
capito tanto; ma questo è un mio di competenza.
Su una domanda però insisto: l'ossigeno 16 o 18 cui è stato accennato dove 
si trova in natura e perché si forma; oppure il deuterio in natura dove si 
trova?
Grazie ancora.
Davide. 

non è che si trovano in posti particolari...infatti statisticamente
parlando troverai ovunque le stesse percentuali di isotopi...


Cominciamo dal dove si trovano. In natura, dove c'è l'elemento cui ti 
riferisci.
Ad es. l'aria è costituita da poco più del 20% di ossigeno; ossigeno che è 
con
l'idrogeno il componente fondamentale dell'acqua, e che si trova combinato
in quasi tutti i minerali e le rocce. Ebbene, questo ossigeno è costituito
quasi tutto dall'isotopo 16, mentre una parte piccolissima  (0,204%) ha due
neutroni in più e pesa 18. Lo stesso per l'idrogeno, il cui atomo è formato
per la quasi totalità da un solo protone (pesoatomico = 1), mentre per il
0,0149% ha anche un neutrone, pesa 2 e si chiama deuterio.
L'acqua formata da 2 atomi di deuterio e da un atomo di ossigeno ha peso
molecolare 20 e viene detta acqua pesante. Dell'idrogeno esiste un altro 
isotopo,
ma è radioattivo, viene prodotto dai raggi cosmici e dalla fissione ternaria
dell'uranio nelle centrali nucleari, si chiama trizio e il suo nucleo è
costituito da un protone e due neutroni.
Per chiarirti le idee.
Gli isotopi sono atomi che hanno peso atomico diverso pur possedendo la
stessa carica nucleare e quindi avendo le stesse proprietà chimiche e 
fisiche.
Il fenomenno degli isotopi è stato osservato per la prima volta negli
elementi radioattivi.
In genere, tutti gli elementi in natura sono costituiti da più isotopi;
il rame ne ha due (peso 63 e 65), come l'argento (peso 107 e 109), mentre il
mercurio ne ha ben 7 (peso 196, 198, 199, 200, 201, 202 e 204)
Il carbonio contenuto nell'anidride carbonica atmosferica, oltre che da 
nuclei
di C-12 è costituito dall'isotopo radioattivo C-14 (questa caratteristica è
sfruttata per determinare l'età dei reperti archeologici)
Non è possibile con comuni metodi chimici separare gli isotopi, in quanto
hanno tutti le stesse proprietà chimiche (si possono usare metodi fisici).
La separazione e la determinazione analitica dei diversi isotopi si fa con
lo spettrografo di massa.
Sperando di esserti stato utile
Ciao, Nino


Siete stati utilissimi, soprattutto te Nino; adesso sto anche cominciando a 
capire.
Grazie ancora.
Davide. 

Nino:
da quanto ne so le porprietà chimiche sono identiche ma quelle fisiche
no..
sbaglio?
=)

"Lego"  ha scritto nel messaggio

Hai ragione, ho sbagliato io, sono solo le proprietà chimiche che sono
determinate dal numero atomico e non dalla massa :-(
Comunque, non è sempre vero che la proporzione dei vari isotopi è costante
qualunque sia la provenienza naturale dell'elemento. Infatti, una eccezione
è costituita dal piombo, che nei minerali provenienti dal decadimento
radioattivo del torio ha peso atomico 208, mentre in quelli provenienti
dall'uranio ha peso atomico 206; e il piombo ricavato dalla galena (PbS)
ha peso atomico 207,2.
Nino

 con lo spettrografo di massa.
Per l'arricchimento dell'uranio mi pare che il metodo piu' usato sia
la centrifugazione dell'esafluoruro (gassoso).
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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 la centrifugazione dell'esafluoruro (gassoso).
Dicevo come procedura analitica generale.
Per l'uranio, l'ultracentrifugazione dell'UF6 è il metodo di arricchimento
più usato accanto alla diffusione gassosa, che si realizza facendo passare
UF6 attraverso barriere di setti porosi (che sfruttano il diverso peso
dell'U-238 rispetto al 235).
Nino

 la centrifugazione dell'esafluoruro (gassoso).
mi risultava anche il boridruro (che poi sostanzialmente origina 
un idruro di uranio, non so se con valenza sei o altro), forse 
perché è il composto in cui, percentualmente, la differenza di 
massa è la più elevata possibile dato che contiene quasi 
esclusivamente uranio, su base ponderale.
Ti risulta o è un "falso" ricordo ?
Altra cosa, ma questo è un quesito curioso : in un libro di 
fantascienza ho scritto che dei metalli vari (non isotopi, ma 
ora mi interessa proprio il caso degli isotopi) venivano 
separati per distillazione frazionata sotto vuoto (con laser, 
avevano energia illimitata a costo zero) : potrebbe essere 
fattibile, ammettendo di poter costruire un'apparecchiatura che 
tenga il vuoto e resista a quelle temperature infernali ?
Vorrei giusto un parere spannometrico
ciao
Soviet-Mario


 ha scritto nel messaggio 
news:d6ipvi$191m$6...@newsreader1.mclink.it...
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Porca l'oca, non vorrei aver creato un casino:-)
Comunque vi ringrazio ancora e poi chiedo a Elio Fabbri, che vedo avere una 
segnatura dell'Università di Pisa, se per caso lui ha assistito alla 
conferenza sulla fusione fredda che c'è stata in quell' Università; e 
precisamente nell'aula magna del polo didattico Carmignani, il 30 aprile 
scorso. La domanda sugli isotopi mi è scaturita anche da quella conferenza, 
durante la quale è stato realizzato anche un esperimento. Era così emerso 
che, l'elemento più costoso per chi voleva riprodurre in privato 
l'esperimento di Flasmann e Pons (scusate se sbaglio i loro nomi, ma non mi 
ricordo come si scrivono) era proprio il deuterio, perché doveva essere 
usato nell'ordine dei litri e buttato, rispetto al palladio che poteva 
essere riutilizzato, se l'esperimento non riusciva. Poi, grazie alle 
modifiche apportate da una equipe giapponese, la cella elettrolitica poteva 
essere fatta usando l'acqua normale e il tungsteno; e così, molti privati, 
tra cui il relatore folle che presentava l'esperimento, nei loro laboratori 
artigianali, hanno potuto riprendere a sperimentare senza più essere 
scoraggiati dai costi; che erano pur sempre bassi, ma per le tasche di 
normali lavoratori, comunque proibitivi.
Considerato che ormai mi ci trovo, vi chiedo cosa pensate della fusione 
fredda, o come dicevano i relatori della conferenza, della fusione a basse 
energie?
Davide. 

 fusione a basse energie?
Non ho competenze sufficienti per esprimere un parere tutto mio...
Sulla base di quello che ho letto e sentito, sarei alquanto scettico.


 Vorrei giusto un parere spannometrico
Boh...
Non so da che parte affrontare la questione: che cosa sarebbe
importante, l'energia di evaporazione, la velocita' di evaporazione, o
che altro?
Non ho idea di come influisca la massa sulle proprieta' del metallo
liquido (o facevi evaporare il solido?)
Per la cinetica, dovrebbe esserci un vantaggio per l'isotopo piu'
leggero, ma dovrei pensarci meglio e non sono sicuro che si possa dire
qualcosa di sensato cosi' a spanne...


 un gas?
L'acqua attacca l'uranio lentamente a 100°C e rapidamente a temperature
più alte; si forma UO2 e UH3 , con sviluppo di calore, e il metallo si
disintegra. Per questo l'uranio nei reattori nucleari deve essere
incamiciato in acciaio inox o zirconio.
Anche l'idrogeno a 200°C converte l'uranio in idruro, mentre a temperature
maggiori con azoto si forma UN e a 1000°C con carbone si formano carburi
(UC o UC2).
Nino 

 qualcosa di sensato cosi' a spanne...
beh, don't mind, tanto le eventuali cagate le ho già scritte 
(anche se potrei rettificare perché è ancora tutto nel cassetto, 
eh eh he)
ciao
P.S.
non c'entra un cavolo col 3d, ma leggo sempre "più ovunque" del 
costante calo di iscrizioni nelle facoltà scientifiche che si 
protrae ormai da almeno un decennio e che, in media (dati di 
repubblica mi pare), ha toccato il 60 % in meno a 
fisica-chimica-matematica.
Lì a Pisa che aria tira ? Cosa pensano i docenti di quel che è 
successo e succede (e che succederà) ? Oppure siete un'oasi 
relativamente lambita marginalmente dalla retrazione ?


 Soviet-Mario
Sono solo appunti e ricordi sulle caratteristiche e specifiche di
uranio e torio, approfonditi per verificare quale fosse più conveniente
da utilizzare come combustibile per la prima centrale nucleare italiana
ad acqua in pressione.
Se può interessare...
Per l'uso nelle tecnologie nucleari, ho qualche notizia su zirconio e
afnio, metalli ad alto punto di fusione, che formano ossidi, idruri,
nitruri e carburi, che sono solubili e diffondono nel metallo.
Reagiscono con aria e azoto a temperature superiori a 300°C e anche
con acqua a T ambiente se finemente suddivisi. Una lega di zirconio
resistente alla corrosione acquosa alle alte temperature è lo Zircaloy
(contiene circa 1,5% di Sn e quantità minime di Fe, Cr e Ni).
Per quanto riguarda il torio, ha un punto di fusione a 1842°C (superiore
a quello dell'uranio e ciò è un vantaggio nella manipolazione delle barre
nei reattori). Le sue proprietà chimiche sono simili a quelle di titanio,
zirconio e afnio, dei quali è più basico. Il torio si ossida rapidamente
in aria sopra i 350°C e finemente polverizzato può bruciare a T ambiente.
E' attaccato dall'acqua a 100°C e si disintegra con acqua a 150°C.
Forma sali tetravalenti relativamente stabili.
Ciao, Nino 

 "Soviet_Mario"  ha scritto nel messaggio
grazie. Salvato tutto
ciao
Soviet-Mario
