Si se trata de cantidades macroscópicas, puede medir la masa atómica de la muestra de cloro. Usted sabe que el cloro tiene 17 protones, cada uno de los cuales tiene aproximadamente 1 amu. Entonces, tomas la masa atómica de tu muestra y restas 17. Lo más probable es que encuentres 19.5 neutrones. Inmediatamente concluirá que hay múltiples isótopos de cloro.
Probablemente hipotetizará que hay dos isótopos de cloro, uno con 20 neutrones, uno con 19 neutrones, cada uno con una abundancia natural del 50%. La buena noticia es que es fácil probar esta hipótesis porque uno de estos isótopos será un fermión y el otro un bosón. Lo siguiente que puede hacer es determinar el giro del átomo de cloro. Descubrirá que todos los núcleos de cloro son fermiónicos. Eso descarta tener 19 neutrones (o 17 o 21).
La mejor hipótesis en este momento es que existen dos isótopos de cloro, uno con 20 neutrones y una abundancia natural del 75% y otro con 18 y una abundancia natural del 25%. Esto resulta ser cierto.
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Hay dos formas diferentes de verificar esto. El primero es crear átomos de cloro ionizado y ponerlos en un campo electromagnético. Esto le permitirá medir la relación carga / masa. Los átomos se agruparán en dos grupos diferentes según sus masas isotópicas. Tendrá que medir esto con mucho cuidado ya que está midiendo un efecto que es el tamaño
[matemáticas] \ delta \ simeq \ frac {\ frac {1} {35} – \ frac {1} {37}} {\ frac {1} {35} = \ frac {2} {37} [/ matemáticas]
lo que significa que debe medir las cosas a más del 5%. Lo ideal sería medir el número relativo de átomos en cada grupo.
Una segunda forma de verificar esta hipótesis de dos isótopos de cloro es medir la espectroscopía hiperfina de la corina. Los espines de los electrones interactúan con los núcleos para dividir los niveles de energía. Podrás medir muchas cosas haciendo esto, incluidos los espines nucleares (ambos son espín 3/2). Las divisiones hiperfinas son muy pequeñas, suprimidas por la masa del electrón dividida por la masa del núcleo. Entonces, nuevamente, necesita medir la división hiperfina a [math] \ delta \ simeq 5 \% [/ math].
