Поширеність ізотопів в природі і їх маса

Ізотопи — це варіанти атомів одного і того ж хімічного елементу, які мають однакову кількість протонів (атомний номер), але різну кількість нейтронів, що веде до різної атомної маси. Більшість елементів мають декілька ізотопів, деякі з яких є стабільними, а інші — радіоактивними і зазнають розпаду.

Ось деяка інформація про поширеність ізотопів деяких елементів та їх маси.

1. Водень (H)

• Ізотопи: Протій (¹H), Деутерій (²H, D), Тритій (³H, T)
• Протій (¹H): Найбільш поширений ізотоп водню, має масу ≈ 1.008 г/моль (фактично 1).
• Деутерій (²H, D): Масова частка в природі ≈ 0.015% (1 на 6660 атомів водню), маса ≈ 2 г/моль.
• Тритій (³H, T): Радіоактивний ізотоп, не має значної природної поширеності, з масою ≈ 3 г/моль. Його кількість у природі дуже мала і може бути штучно створена в ядерних реакторах.

2. Вуглець (C)

• Ізотопи: Вуглець-12 (¹²C), Вуглець-13 (¹³C), Вуглець-14 (¹⁴C)
• Вуглець-12 (¹²C): Найбільш поширений ізотоп, становить ≈ 98.93% від усіх атомів вуглецю, маса ≈ 12 г/моль.
• Вуглець-13 (¹³C): Масова частка ≈ 1.07%, маса ≈ 13 г/моль.
• Вуглець-14 (¹⁴C): Радіоактивний ізотоп, використовується в радіовуглецевому датуванні, масова частка ≈ 0.0000000001%, маса ≈ 14 г/моль.

3. Кисень (O)

• Ізотопи: Кисень-16 (¹⁶O), Кисень-17 (¹⁷O), Кисень-18 (¹⁸O)
• Кисень-16 (¹⁶O): Найбільш поширений ізотоп, становить ≈ 99.76% від усіх атомів кисню, маса ≈ 16 г/моль.
• Кисень-17 (¹⁷O): Масова частка ≈ 0.04%, маса ≈ 17 г/моль.
• Кисень-18 (¹⁸O): Масова частка ≈ 0.2%, маса ≈ 18 г/моль.

4. Азот (N)

• Ізотопи: Азот-14 (¹⁴N), Азот-15 (¹⁵N)
• Азот-14 (¹⁴N): Найбільш поширений ізотоп, становить ≈ 99.63% від усіх атомів азоту, маса ≈ 14 г/моль.
• Азот-15 (¹⁵N): Масова частка ≈ 0.37%, маса ≈ 15 г/моль.

5. Уран (U)

• Ізотопи: Уран-238 (²³⁸U), Уран-235 (²³⁵U), Уран-234 (²³⁴U)
• Уран-238 (²³⁸U): Найбільш поширений ізотоп, становить ≈ 99.28% від всього урану, маса ≈ 238 г/моль.
• Уран-235 (²³⁵U): Масова частка ≈ 0.72%, маса ≈ 235 г/моль.
• Уран-234 (²³⁴U): Масова частка ≈ 0.005%, маса ≈ 234 г/моль.

6. Тритій (H)

• Ізотопи: Тритій (³H)
• Тритій — це радіоактивний ізотоп водню, маса ≈ 3 г/моль, але його в природі зустрічається дуже мало, переважно через штучне виробництво.

7. Йод (I)

• Ізотопи: Йод-127 (¹²⁷I), Йод-129 (¹²⁹I)
• Йод-127 (¹²⁷I): Найбільш поширений ізотоп, становить ≈ 100%, маса ≈ 127 г/моль.
• Йод-129 (¹²⁹I): Радіоактивний ізотоп, який використовується в ядерній фізиці, має дуже малу масову частку в природі, маса ≈ 129 г/моль.

8. Калій (K)

• Ізотопи: Калій-39 (³⁹K), Калій-40 (⁴⁰K), Калій-41 (⁴¹K)
• Калій-39 (³⁹K): Найбільш поширений ізотоп, становить ≈ 93.3%, маса ≈ 39 г/моль.
• Калій-40 (⁴⁰K): Радіоактивний ізотоп, становить ≈ 0.0117%, маса ≈ 40 г/моль.
• Калій-41 (⁴¹K): Масова частка ≈ 6.7%, маса ≈ 41 г/моль.

9. Магній (Mg)

• Ізотопи: Магній-24 (²⁴Mg), Магній-25 (²⁵Mg), Магній-26 (²⁶Mg)
• Магній-24 (²⁴Mg): Найбільш поширений ізотоп, становить ≈ 78.99%, маса ≈ 24 г/моль.
• Магній-25 (²⁵Mg): Масова частка ≈ 10%, маса ≈ 25 г/моль.
• Магній-26 (²⁶Mg): Масова частка ≈ 11%, маса ≈ 26 г/моль.

10. Сірка (S)

• Ізотопи: Сірка-32 (³²S), Сірка-33 (³³S), Сірка-34 (³⁴S), Сірка-36 (³⁶S)
• Сірка-32 (³²S): Найбільш поширений ізотоп, становить ≈ 95%, маса ≈ 32 г/моль.
• Сірка-33 (³³S): Масова частка ≈ 0.75%, маса ≈ 33 г/моль.
• Сірка-34 (³⁴S): Масова частка ≈ 4.2%, маса ≈ 34 г/моль.
• Сірка-36 (³⁶S): Радіоактивний ізотоп, має дуже малу природну поширеність, маса ≈ 36 г/моль.

11. Фосфор (P)

• Ізотопи: Фосфор-31 (³¹P)
• Фосфор-31 (³¹P): Єдиний стабільний ізотоп фосфору, маса ≈ 31 г/моль.

Ізотопи різних елементів мають різну поширеність у природі. Стабільні ізотопи є основними у природі, тоді як радіоактивні ізотопи часто мають дуже малу природну поширеність або виникають лише в результаті ядерних реакцій. Для визначених ізотопів, таких як вуглець-14 (¹⁴C), з часом їх кількість зменшується через розпад, що робить їх корисними для датування стародавніх об’єктів.

У випадку радіоактивних ізотопів важливо враховувати їх період напіврозпаду, оскільки це визначає, як швидко вони розпадаються і чи можуть мати будь-яке застосування в науці.

ізотоп	Маса ( а.о.м. )	“Кількість речовини” в% (атомів ізотопу / атомів всього%)
H 1	1.007825	99.985
H 2	2.0140	0.015
He 3	3.01603	0.00014
He 4	4.00260	99.99986
Li 6	6.015121	7.5
Li 7	7.016003	92.5
Be 9	9.012182	100
B 10	10.012937	19.8
B 11	11.009305	80.2
C 12	12.000000	98.90
C 13	13.003355	1.10
N 14	14.003074	99.63
N 15	15.000108	0.37
O 16	15.994915	99.762
O 17	16.999131	0.038
O 18	17.999160	0.200
F 19	18.998403	100
Ne 20	19.992435	90.51
Ne 21	20.993843	0.27
Ne 22	21.991383	9.22
Na 23	22.989767	100
Mg 24	23.985042	78.99
Mg 25	24.985837	10.00
Mg 26	25.982593	11.01
Al 27	26.98154	100
Si 28	27.976927	92.23
Si 29	28.976495	4.67
Si 30	29.973770	3.10
P 31	30.973762	100
S 32	31.972070	95.02
S 33	32.971456	0.75
S 34	33.967866	4.21
S 36	35.967080	0.02
Cl 35	34.968852	75.77
Cl 37	36.965903	24.23
Ar 36	35.967545	0.337
Ar 38	37.962732	0.063
Ar 40	39.962384	99.60
K 39	38.963707	93.2581
K 40	39.963999	0.0117
K 41	40.961825	6.7302
Ca 40	39.962591	96.941
Ca 42	41.958618	0.647
Ca 43	42.958766	0.135
Ca 44	43.955480	2.086
Ca 46	45.953689	0.004
Ca 48	47.952533	0.187
Sc 45	44.955910	100
Ti 46	45.952629	8.0
Ti 47	46.951764	7.3
Ti 48	47.947947	73.8
Ti 49	48.947871	5.5
Ti 50	49.944792	5.4
V 50	49.947161	0.25
V 51	50.943962	99.75
Cr 50	49.946046	4.35
Cr 52	51.940509	83.79
Cr 53	52.940651	9.50
Cr 54	53.938882	2.36
Mn 55	54.938047	100
Fe 54	53.939612	5.8
Fe 56	55.934939	91.72
Fe 57	56.935396	2.2
Fe 58	57.933277	0.28
Co 59	58.933198	100
Ni 58	57.935346	68.27
Ni 60	59.930788	26.10
Ni 61	60.931058	1.13
Ni 62	61.928346	3.59
Ni 64	63.927968	0.91
Cu 63	62.939598	69.17
Cu 65	64.927793	30.83
Zn 64	63.929145	48.6
Zn 66	65.926034	27.9
Zn 67	66.927129	4.1
Zn 68	67.924846	18.8
Zn 70	69.925325	0.6
Ga 69	68.925580	60.1
Ga 71	70.924700	39.9
Ge 70	69.924250	20.5
Ge 72	71.922079	27.4
Ge 73	72.923463	7.8
Ge 74	73.921177	36.5
Ge 76	75.921401	7.8
As 75	74.921594	100
Se 74	73.922475	0.9
Se 76	75.919212	9.0
Se 77	76.919912	7.6
Se 78	77.917304	23.5
Se 80	79.916520	49.6
Se 82	81.916698	9.4
Br 79	78.918336	50.69
Br 81	80.916289	49.31
Kr 78	77.920397	0.35
Kr 80	79.916380	2.25
Kr 82	81.913482	11.6
Kr 83	82.914135	11.5
Kr 84	83.911507	57.0
Kr 86	85.910616	17.3
Rb 85	84.911794	72.17
Rb 87	86.909187	27.83
Sr 84	83.913430	0.56
Sr 86	85.909267	9.86
Sr 87	86.908884	7.00
Sr 88	87.905619	82.58
Y 89	88.905849	100
Zr 90	89.904703	51.45
Zr 91	90.905644	11.27
Zr 92	91.905039	17.17
Zr 94	93.906314	17.33
Zr 96	95.908275	2.78
Nb 93	92.906377	100
Mo 92	91.906088	14.84
Mo 94	93.905085	9.25
Mo 95	94.905840	15.92
Mo 96	95.904678	16.68
Mo 97	96.906020	9.55
Mo 98	97.905406	24.13
Mo 100	99.907477	9.63
Tc	–	–
Ru 96	95.907599	5.52
Ru 98	97.905287	1.88
Ru 99	98.905939	12.7
Ru 100	99.904219	12.6
Ru 101	100.905582	17.0
Ru 102	101.904348	31.6
Ru 104	103.905424	18.7
Rh 103	102.905500	100
Pd 102	101.905634	1.02
Pd 104	103.904029	11.14
Pd 105	104.905079	22.33
Pd 106	105.903478	27.33
Pd 108	107.903895	26.46
Pd 110	109.905167	11.72
Ag 107	106.905092	51.84
Ag 109	108.904757	48.16
Cd 106	105.906461	1.25
Cd 108	107.904176	0.89
Cd 110	109.903005	12.49
Cd 111	110.904182	12.80
Cd 112	111.902758	24.13
Cd 113	112.904400	12.22
Cd 114	113.903357	28.73
Cd 116	115.904754	7.49
In 113	112.904061	4.3
In 115	114.903880	95.7
Sn 112	111.904826	1.0
Sn 114	113.902784	0.7
Sn 115	114.903348	0.4
Sn 116	115.901747	14.7
Sn 117	116.902956	7.7
Sn 118	117.901609	24.3
Sn 119	118.903310	8.6
Sn 120	119.902200	32.4
Sn 122	121.903440	4.6
Sn 124	123.905274	5.66
Sb 121	120.903821	57.3
Sb 123	122.904216	42.7
Te 120	119.904048	0.096
Te 122	121.903054	2.60
Te 123	122.904271	0.908
Te 124	123.902823	4.816
Te 125	124.904433	7.14
Te 126	125.903314	18.95
Te 128	127.904463	31.69
Te 130	129.906229	33.80
I 127	126.904473	100
Xe 124	123.905894	0.10
Xe 126	125.904281	0.09
Xe 128	127.903531	1.91
Xe 129	128.904780	26.4
Xe 130	129.903509	4.1
Xe 131	130.905072	21.2
Xe 132	131.904144	26.9
Xe 134	133.905395	10.4
Xe 136	135.907214	8.9
Cs 133	132.905429	100
Ba 130	129.906282	0.106
Ba 132	131.905042	0.101
Ba 134	133.904486	2.417
Ba 135	134.905665	6.592
Ba 136	135.904553	7.854
Ba 137	136.905812	11.23
Ba 138	137.905232	71.70
La 138	137.907105	0.09
La 139	138.906346	99.91
Ce 136	135.907140	0.19
Ce 138	137.905985	0.25
Ce 140	139.905433	88.48
Ce 142	141.909241	11.08
Pr 141	140.907647	100
Nd 142	141.907719	27.13
Nd 143	142.909810	12.18
Nd 144	143.910083	23.80
Nd 145	144.912570	8.30
Nd 146	145.913113	17.19
Nd 148	147.916889	5.76
Nd 150	149.920887	5.64
Pm	–	–
Sm 144	143.911998	3.1
Sm 147	146.914895	15.0
Sm 148	147.914820	11.3
Sm 149	148.917181	13.8
Sm 150	149.917273	7.4
Sm 152	151.919729	26.7
Sm 154	153.922206	22.7
Eu 151	150.919847	47.8
Eu 153	152.921225	52.2
Gd 152	151.919786	0.20
Gd 154	153.920861	2.18
Gd 155	154.922618	14.80
Gd 156	155.922118	20.47
Gd 157	156.923956	15.65
Gd 158	157.924099	24.84
Gd 160	159.927049	21.86
Tb 159	158.925342	100
Dy 156	155.925277	0.06
Dy 158	157.924403	0.10
Dy 160	159.925193	2.34
Dy 161	160.926930	18.9
Dy 162	161.926795	25.5
Dy 163	162.928728	24.9
Dy 164	163.929171	28.2
Ho 165	164.930319	100
Er 162	161.928775	0.14
Er 164	163.929198	1.61
Er 166	165.930290	33.6
Er 167	166.932046	22.95
Er 168	167.932368	26.8
Er 170	169.935461	14.9
Tm 169	168.934212	100
Yb 168	167.933894	0.13
Yb 170	169.934759	3.05
Yb 171	170.936323	14.3
Yb 172	171.936378	21.9
Yb 173	172.938208	16.12
Yb 174	173.938859	31.8
Yb 176	175.942564	12.7
Lu 175	174.940770	97.41
Lu 176	175.942679	2.59
Hf 174	173.940044	0.16
Hf 176	175.941406	5.2
Hf 177	176.943217	18.6
Hf 178	177.943696	27.1
Hf 179	178.945812	13.74
Hf 180	179.946545	35.2
Ta 180	179.947462	0.012
Ta 181	180.947992	99.988
W 180	179.946701	0.13
W 182	181.948202	26.3
W 183	182.950220	14.3
W 184	183.950928	30.67
W 186	185.954357	28.6
Re 185	184.952951	37.40
Re 187	186.955744	62.6
Os 184	183.952488	0.02
Os 186	185.953830	1.58
Os 187	186.955741	1.6
Os 188	187.955860	13.3
Os 189	188.958137	16.1
Os 190	189.958436	26.4
Os 192	191.961467	41.0
Ir 191	190.960584	37.3
Ir 193	192.962917	62.7
Pt 190	189.959917	0.01
Pt 192	191.961019	0.79
Pt 194	193.962655	32.9
Pt 195	194.964766	33.8
Pt 196	195.964926	25.3
Pt 198	197.967869	7.2
Au 197	196.966543	100
Hg 196	195.965807	0.15
Hg 198	197.966743	10.1
Hg 199	198.968254	17
Hg 200	199.968300	23.1
Hg 201	200.970277	13.2
Hg 202	201.970617	29.65
Hg 204	203.973467	6.8
Tl 203	202.972320	29.524
Tl 205	204.974401	70.476
Pb 204	203.973020	1.4
Pb 206	205.974440	24.1
Pb 207	206.975872	22.1
Pb 208	207.976627	52.4
Bi 209	208.980374	100
Po	–	–
At	–	–
Rn	–	–
Fr	–	–
Ra	–	–
Ac	–	–
Th 232	232.038054	100
Pa	–	–
U 234	234.040946	0.0055
U 235	235.043924	0.720
U 238	238.050784	99.2745