Are isotopes the same element?

Yes. Isotopes of an element all have the same number of protons, and the number of protons is what decides the element. Carbon-12, carbon-13 and carbon-14 are all carbon, with 6 protons each. They have the same electrons too, so they react in the same way: see how those electrons form bonds in ionic vs covalent bonds.

What are the three isotopes of hydrogen?

Hydrogen has three natural isotopes. Protium (hydrogen-1) has no neutrons and makes up more than 99.98% of all hydrogen. Deuterium (hydrogen-2) has one neutron and is stable. Tritium (hydrogen-3) has two neutrons and is radioactive, with a half-life of about 12.3 years.

How does carbon-14 dating work?

Living things keep taking in carbon, including a tiny, steady share of radioactive carbon-14. When an organism dies, it stops, and its carbon-14 decays with a half-life of about 5,730 years. Measuring how much carbon-14 is left in wood, bone or cloth tells you roughly how long ago it died, back to about 50,000 years.

Qu'est-ce qu'un isotope ? Une explication simple avec des exemples

Les isotopes sont des atomes d'un même élément ayant des nombres de neutrons différents. Découvrez ce que cela signifie, pourquoi certains isotopes sont radioactifs, et construisez-en un vous-même en 3D.

Qu'est-ce qu'un isotope ? Un isotope est une version d'un élément dont les atomes ont un nombre différent de neutrons. Chaque atome d'un élément possède le même nombre de protons, mais le nombre de neutrons peut varier. Le carbone-12 et le carbone-14 sont tous deux du carbone (6 protons chacun), mais le carbone-12 a 6 neutrons et le carbone-14 en a 8.

Les protons déterminent l'élément, les neutrons déterminent l'isotope

Le noyau d'un atome contient deux types de particules :

Les protons portent une charge positive. Leur nombre, le numéro atomique, détermine quel élément l'atome est. Six protons est toujours du carbone ; huit est toujours de l'oxygène.
Les neutrons n'ont pas de charge. Ajouter ou retirer des neutrons ne change pas l'élément, seulement sa masse.

Donc si vous prenez un atome de carbone et ajoutez un neutron, vous avez toujours du carbone, juste un isotope plus lourd de celui-ci.

Comment les isotopes sont nommés

Les isotopes sont nommés par leur nombre de masse : protons plus neutrons.

Isotope	Protons	Neutrons	Nombre de masse
Hydrogène-1 (protium)	1	0	1
Hydrogène-2 (deutérium)	1	1	2
Hydrogène-3 (tritium)	1	2	3
Carbone-12	6	6	12
Carbone-14	6	8	14

Vous les verrez aussi écrits avec des symboles, comme ¹⁴C ou C-14.

Les isotopes se comportent-ils différemment ?

Chimiquement, à peine du tout. Les réactions chimiques concernent les électrons, et les isotopes d'un élément ont le même nombre d'électrons. L'eau faite avec du deutérium (« eau lourde ») ressemble et se comporte toujours comme l'eau, bien qu'elle soit légèrement plus dense.

Les grandes différences sont physiques : la masse, et surtout la stabilité.

Pourquoi certains isotopes sont radioactifs

Un noyau a besoin d'un équilibre entre protons et neutrons pour tenir ensemble. Avec trop ou trop peu de neutrons, il devient instable et finit par se désintégrer, libérant des rayonnements et se transformant en un noyau différent. Ces isotopes instables sont appelés radioisotopes.

Le carbone-12 et le carbone-13 sont stables. Le carbone-14 est radioactif, avec une demi-vie d'environ 5 730 ans, ce qui rend possible la datation au carbone radiatif.
L'uranium-235 peut se scinder dans une réaction en chaîne, c'est pourquoi il est utilisé dans les réacteurs nucléaires.
Le deutérium et le tritium fusionnent ensemble dans des expériences de fusion nucléaire, libérant d'énormes quantités d'énergie.

Qu'est-ce que la masse atomique relative ?

La plupart des éléments naturels sont un mélange d'isotopes. Le chlore est composé à environ 76 % de chlore-35 et à 24 % de chlore-37, de sorte que sa masse atomique moyenne est d'environ 35,5, ce qui correspond au nombre que vous voyez sur le tableau périodique.

Questions fréquemment posées

Les isotopes sont-ils le même élément ?

Oui. Les isotopes d'un élément ont tous le même nombre de protons, et c'est le nombre de protons qui détermine l'élément. Le carbone-12, le carbone-13 et le carbone-14 sont tous des atomes de carbone avec 6 protons chacun. Ils ont aussi le même nombre d'électrons, donc ils réagissent de la même façon : voyez comment ces électrons forment des liaisons dans les liaisons ioniques versus covalentes. Oui. Les isotopes d'un élément ont tous le même nombre de protons, et le nombre de protons détermine l'élément. Le carbone-12, le carbone-13 et le carbone-14 sont tous du carbone avec 6 protons chacun. Ils ont aussi les mêmes électrons, donc ils réagissent de la même manière : voyez comment ces électrons forment des liaisons dans les liaisons ioniques par rapport aux liaisons covalentes..

Quelles sont les trois isotopes de l'hydrogène ?

L'hydrogène possède trois isotopes naturels. Le protium (hydrogène-1) n'a pas de neutrons et représente plus de 99,98 % de tout l'hydrogène. Le deutérium (hydrogène-2) possède un neutron et est stable. Le tritium (hydrogène-3) possède deux neutrons et est radioactif, avec une demi-vie d'environ 12,3 ans.

Comment fonctionne la datation au carbone 14 ?

Les organismes vivants absorbent continuellement du carbone, y compris une petite part stable de carbone-14 radioactif. Lorsqu'un organisme meurt, il arrête, et son carbone-14 se désintègre avec une demi-vie d'environ 5 730 ans. Mesurer la quantité de carbone-14 restant dans le bois, l'os ou le tissu permet d'estimer depuis combien de temps il est mort, jusqu'à environ 50 000 ans.

Essayez-le vous-même

Ouvrez l'Éditeur d'atomes, construisez un atome de carbone avec 6 protons et 6 électrons, puis ajoutez les neutrons un par un. Observez comment le nombre de masse change tandis que l'élément reste le même,et remarquez quels isotopes l'éditeur marque comme stables.