Differenza tra carbonio 12 e carbonio 14

 Main Difference - Carbon 12 vs Carbon 14

Alcuni elementi possono esistere in diverse forme note come isotopi. Gli isotopi di un elemento contengono lo stesso numero di elettroni e protoni, ma un diverso numero di neutroni. Quindi, anche se ha lo stesso elemento, la loro massa è diversa. Il numero di massa di un elemento è la somma di neutroni e protoni nel suo nucleo. Pertanto, gli isotopi sono indicati dal loro numero di massa. Ad esempio, il carbonio è un elemento che esiste in tre forme; in altre parole, il carbonio ha tre isotopi: carbonio-12, carbonio-13 e carbonio-14. Il numero di massa di carbonio-12 è dodici in quanto contiene 6 neutroni e 6 protoni. Allo stesso modo, l'isotopo di carbonio-13 contiene 7 neutroni e 6 protoni, mentre l'isotopo di carbonio 14 contiene 8 neutroni e 6 protoni. La maggior parte degli elementi con isotopi ha un grande isotopo presente in natura in abbondanza mentre il resto degli isotopi è presente in proporzioni molto piccole. Quindi, quando si considera la massa atomica relativa di un elemento, si assume di solito che il numero di massa relativa sia uguale al numero di massa dell'isotopo maggiore o abbondantemente esistente. La principale differenza tra gli isotopi del carbonio 12 e del carbonio 14 è la loro stabilità;  l'isotopo di carbonio 12 è più stabile del carbonio 14.

Aree chiave coperte

1. Cos'è Carbon 12
      - Definizione, struttura, proprietà
2. Cos'è il carbonio 14
      - Definizione, struttura, proprietà
3. Qual è la differenza tra Carbon 12 e Carbon 14
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: Isotopi, carbonio, isotopi di carbonio, numero di massa, neutroni, carbonio 12, carbonio 14, radioattività, costante di Avogadro

Cos'è Carbon 12

L'isotopo di carbonio 12 è l'isotopo di carbonio più abbondante che costituisce circa il 98,89% di tutto il carbonio presente in natura. Si trova in tutti i sistemi biologici. Atomo di carbonio 12 contiene 6 neutroni e 6 protoni nel suo nucleo. L'isotopo Carbon-12 è stabile e non radioattivo. Pertanto, non si decompone, a differenza del carbonio-14. Atomo di carbonio 12 viene utilizzato per definire la scala di massa atomica relativa, in cui le masse di altri atomi vengono confrontate con la massa di un atomo dell'isotopo di carbonio-12. Qui, il carbonio-12 è considerato l'atomo standard. La massa atomica relativa (RAM) degli elementi è mostrata nella tavola periodica. Proprio come la RAM, la talpa si basa sull'isotopo carbon-12. Il numero di atomi in 12,00 g di carbonio-12 è preso come standard per definire la talpa. Si trova il numero esatto di atomi in 12 g di carbonio-12 6,02 x 10²³. Un chimico italiano, Amedeo Avogadro ha scoperto questo numero nel diciannovesimo secolo. Questo numero è definito come Costante di Avogadro. L'unità di costante di Avogadro è mol^-1.

Cos'è il carbonio 14

Carbon-14 è l'isotopo instabile del carbonio e contiene 8 neutroni e 6 protoni; quindi il numero di massa è 14. A differenza di altri isotopi del carbonio, il carbonio-14 è radioattivo; quindi, decade nel tempo. L'isotopo di carbonio 14 costituisce circa meno dello 0,01% di tutto il carbonio presente in natura. L'azione decadente del carbonio-14 è spontanea. Carbonio-14 decade per formare l'atomo di azoto-14. Gli organismi ottengono carbonio-14 durante la fotosintesi o mentre mangiano sostanze organiche. Quando l'organismo muore, smette di prendere fonti di carbonio-14. Con questo, il carbonio-14 inizia a decadere e diventa la metà della sua quantità iniziale in circa 5730 anni, che è chiamata l'emivita del carbonio-14. La quantità rimanente di carbonio-14 può essere misurata e confrontata con la quantità presente nella maggior parte degli esemplari viventi. In tal modo, gli scienziati possono decidere l'età dei fossili usando carbonio-14. Tuttavia, il carbonio-14 è applicato ai fossili che hanno più di 50.000 anni perché la radioattività dell'isotopo del carbonio-14 diventa molto lenta dopo 50.000 anni. 

Figura 1: Formazione e decadimento di Carbon-14

Differenza tra carbonio 12 e carbonio 14

Numero di Massa

Carbon-12: Il numero di massa di Carbon-12 è dodici.

Carbonio-14: Il numero di massa di Carbon-14 è quattordici.

Numero di neutroni in un atomo 

Carbon-12: Carbon-12 ha sei neutroni.

Carbonio-14: Carbon-14 ha otto neutroni.

Stabilità

Carbon-12: Carbon-12 è stabile.

Carbonio-14: Carbon-14 è instabile.

Radioattività

Carbon-12: Carbon-12 non è radioattivo.

Carbonio-14: Carbon-14 è radioattivo.

Applicazione

Carbon-12: Carbon-12 è l'elemento costitutivo di tutti i sistemi biologici.

Carbonio-14: Carbon-14 è usato per misurare l'età dei fossili che risale a 50.000 anni.

Distribuzione degli isotopi

Carbon-12: Carbon-12 si trova nel 99% di tutti i carboni presenti in natura.

Carbonio-14: Carbon-124 costituisce meno dello 0,01% di tutti i carboni presenti in natura.

Conclusione

Carbon-12 e carbonio-14 sono due tipi di isotopi di carbonio. Carbon-12 è l'isotopo più abbondante di carbonio ed è stabile a causa dell'assenza di radioattività. Tuttavia, il carbonio-14 non è stabile a causa della sua radioattività. Per questo il carbonio-14 si trova molto raramente nei sistemi biologici. Questa è la differenza tra carbonio-12 e carbonio-14.

 Riferimento:

1. Braithaupt, Jim. Fisica (Palgrave Foundations Series). N.p .: Palgrave Macmillan ;, 2010. Stampa.
2.Knorr, Susan. Imparare a conoscere gli atomi. Greensboro, NC: Mark Twain Media, 2004. Stampa.

Cortesia dell'immagine:

1. "Formazione e decadimento del carbonio 14" di C14_methode_physikalische_grundlagen.svg: lavoro di sbeberderivative: NikNaks talk - gallery - wikipedia - C14_methode_physikalische_grundlagen.svg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia