Różnica między alotropami i izotopami

The kluczowa różnica między alotropami i izotopami jest to allotropy są rozpatrywane na poziomie molekularnym, a izotopy na poziomie atomowym.

W układzie okresowym znajduje się około 118 elementów zgodnie z ich liczbą atomową. Pierwiastek jest substancją chemiczną, która składa się tylko z jednego rodzaju atomów; stąd są czyste. Alotropy są różnymi formami tego samego związku, podczas gdy izotopy są różnymi formami tego samego pierwiastka.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są alotropy
3. Co to są izotopy
4. Porównanie obok siebie - Alotropy vs izotopy w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to są alotropy?

Alotropy są różnymi formami tego samego pierwiastka na poziomie molekularnym. Wykazują różne właściwości fizyczne. Spośród wszystkich pierwiastków chemicznych węgiel, tlen, siarka i fosfor są głównymi pierwiastkami, które mają alotropy. Węgiel ma dużą liczbę alotropów. Osiem alotropów węgla różni się w dużej mierze od siebie. Na przykład diament jest najsilniejszym alotropem węgla, podczas gdy grafit jest mniej silny. Nanorurki węglowe, fuleren i amorficzny węgiel to niektóre inne alotropy węgla.

Rycina 1: Alotropy węgla

W przypadku tlenu pierwiastkowego istnieją dwa wspólne alotropy, takie jak O2 i O3. O2 występuje w nadmiarze niż O3. Zwykle w naturze niektóre alotropy są bardziej obfite niż inne ze względu na ich stabilność. Fosfor ma trzy alotropy jako czerwony, biały i czarny fosfor. Spośród nich najczęściej spotykany jest czerwony i biały fosfor. Allotropy różnią się od siebie układem atomowym, liczbą atomów itp.

Co to są izotopy?

Izotopy to różne formy atomów tego samego pierwiastka chemicznego. Różnią się od siebie, ponieważ mają inną liczbę neutronów. Ponieważ liczba neutronów jest inna, ich liczba masowa również się różni.

Jednak izotopy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów i neutronów. Różne izotopy występują w różnych ilościach i możemy to podać jako wartość procentową zwaną względną obfitością. Na przykład wodór ma trzy izotopy jako prot, deuter i tryt. Ich liczba neutronów i względne liczebności są następujące.

Ryc. 2: Różne izotopy wodoru pierwiastka chemicznego

Liczba neutronów, które może posiadać jądro, różni się w zależności od elementu. Spośród tych izotopów tylko niektóre są stabilne. Na przykład tlen ma trzy stabilne izotopy, a cyna ma dziesięć stabilnych izotopów. Zwykle proste elementy mają tę samą liczbę neutronów, co liczba protonów. Ale w ciężkich elementach jest więcej neutronów niż protonów. Liczba neutronów jest ważna dla zrównoważenia stabilności jąder. Kiedy jądra są zbyt ciężkie, stają się niestabilne; dlatego izotopy te stają się radioaktywne. Na przykład 238U emituje promieniowanie i rozpada się na znacznie mniejsze jądra. Izotopy mogą mieć różne właściwości z powodu różnych mas. Na przykład mogą mieć różne obroty; dlatego ich widma NMR różnią się. Jednak ich liczba elektronów jest podobna, co powoduje podobne zachowanie chemiczne.

Jaka jest różnica między alotropami a izotopami?

Alotropy są różnymi formami tego samego pierwiastka na poziomie molekularnym. Izotopy to różne formy atomów tego samego pierwiastka chemicznego. Kluczową różnicą między alotropami i izotopami jest to, że alotropy są rozpatrywane na poziomie molekularnym, podczas gdy izotopy są rozpatrywane na poziomie atomowym. Ponadto kolejną różnicą między allotropami i izotopami jest to, że alotropy różnią się między sobą sposobem rozmieszczenia atomów, podczas gdy izotopy różnią się między sobą liczbą neutronów.

Poniższa infografika pokazuje więcej szczegółów na temat różnicy między alotropami i izotopami.

Podsumowanie - Alotropy a izotopy

Mimo że terminy alotrop i izotop brzmią podobnie, bardzo się od siebie różnią pod względem ich znaczenia. Kluczową różnicą między allotropami i izotopami jest to, że alotropy są rozpatrywane na poziomie molekularnym, podczas gdy izotopy są rozpatrywane na poziomie atomowym.

Odniesienie:

1. Helmenstine, Anne Marie, „Definicja i przykłady allotropów”. ThoughtCo, 13 stycznia 2019, Dostępne tutaj.
2. Helmenstine, Anne Marie, „Definicja izotopów i przykłady w chemii”. ThoughtCo, 22 października 2018 r., Dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Allotropes of Carbon” Autor: Mstroeck (dyskusja) (Uploads) - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia