Różnica między izotopami a pierwiastkami

The kluczowa różnica między izotopami i pierwiastkami jest to, że izotopy są różnymi formami tego samego pierwiastka chemicznego, podczas gdy pierwiastki są gatunkami atomów mających taką samą liczbę protonów w jądrach atomowych.

Podobny rodzaj atomów może ulegać niewielkim zmianom, tworząc różne izotopy. Element może mieć kilka izotopów. Charakter każdego izotopu przyczynia się do natury pierwiastka. Omówimy tutaj szczegółowo izotopy i pierwiastki, aby wyjaśnić różnicę między izotopami i pierwiastkami.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są izotopy
3. Jakie są elementy
4. Porównanie obok siebie - Izotopy vs. pierwiastki w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to są izotopy?

Atomy tego samego pierwiastka mogą się od siebie różnić. Te różne atomy tego samego pierwiastka są izotopami. Różnią się od siebie różną liczbą neutronów. Ponieważ liczba neutronów jest inna, ich liczba masowa również się różni. Jednak izotopy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów. W naturze różne izotopy występują w różnych ilościach. Dlatego możemy podać ich występowanie jako wartość procentową zwaną względną obfitością. Na przykład wodór ma trzy izotopy, takie jak prot, deuter i tryt. Liczba protonów w ich jądrach atomowych jest taka sama, ale liczba neutronów jest inna. Ich neutrony i względne liczebności są następujące.

• ¹H - brak neutronów, względna obfitość wynosi 99,985%
• ²⁾H - jeden neutron, względna obfitość wynosi 0,015%
• ³⁾H- dwa neutrony, względna obfitość wynosi 0%

Ryc. 01: Izotopy wodoru

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 liczba protonów.

Ponadto liczba neutronów jest ważna dla zrównoważenia stabilności jąder. Kiedy jądra są zbyt ciężkie, stają się niestabilne i dlatego izotopy 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. Zatem ich widma NMR różnią się. Jednak ich liczba elektronów jest podobna, co powoduje podobne zachowanie chemiczne.

Jakie są elementy?

Znamy słowo „element”, ponieważ dowiadujemy się o nich w układzie okresowym. W układzie okresowym znajduje się około 118 pierwiastków chemicznych, ułożonych według liczby atomowej. Pierwiastek to gatunek chemiczny, który reprezentuje tylko jeden rodzaj atomów. Dlatego są czyste. Ponadto atomy tego samego pierwiastka mają taką samą liczbę protonów w swoich jądrach atomowych. Ale liczba neutronów może się od siebie różnić. Na przykład najmniejszym pierwiastkiem jest wodór. Srebro, złoto, platyna to niektóre z powszechnie znanych cennych pierwiastków.

Każdy pierwiastek ma masę atomową, liczbę atomową, symbol, konfigurację elektroniczną itp. Chociaż większość pierwiastków występuje naturalnie, istnieją pewne pierwiastki syntetyczne, takie jak Californium, Americium, Einsteinium i Mendelevium. Możemy podzielić wszystkie elementy na trzy grupy; jako metale, metaloidy i niemetale.

Ryc. 02: Endoskeleton

Ponadto możemy podzielić je na grupy i okresy w oparciu o bardziej szczegółowe cechy. Ponadto elementy w tej samej grupie lub okresie mają pewne wspólne cechy, a niektóre właściwości mogą zmieniać się sekwencyjnie podczas przechodzenia przez grupę lub okres. Ponadto pierwiastki mogą ulegać zmianom chemicznym, tworząc różne związki; nie możemy jednak dalej rozkładać pierwiastków za pomocą prostych metod chemicznych.

Jaka jest różnica między izotopami a pierwiastkami?

Termin pierwiastek chemiczny opisuje gatunek atomów, natomiast termin izotopy opisują różne formy tego samego pierwiastka chemicznego. Dlatego kluczową różnicą między izotopami i pierwiastkami jest to, że izotopy są różnymi formami tego samego pierwiastka chemicznego, podczas gdy pierwiastki są gatunkami atomów mających taką samą liczbę protonów w jądrach atomowych. Ponadto, jedną inną różnicą między izotopami i pierwiastkami jest to, że izotopy mają różną liczbę neutronów, ale pierwiastki chemiczne mogą mieć taką samą liczbę neutronów lub inną liczbę neutronów; ale nigdy nie mają takiej samej liczby protonów.

Jako kolejną ważną różnicę między izotopami i pierwiastkami możemy powiedzieć, że masę atomową izotopu można obliczyć po prostu dodając całkowitą masę protonów i neutronów w jądrach atomowych, podczas gdy możemy obliczyć masę atomową pierwiastka chemicznego za pomocą atomu masy jego izotopów i ich względna obfitość.

Podsumowanie - Izotopy kontra pierwiastki

Izotopy to różne formy atomowe tego samego pierwiastka chemicznego. Kluczowa różnica między izotopami i pierwiastkami polega na tym, że izotopy są różnymi formami tego samego pierwiastka chemicznego, podczas gdy pierwiastki są gatunkami atomów mających taką samą liczbę protonów w jądrach atomowych.

Odniesienie:

1. „Pierwiastek chemiczny”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 listopada 2018. Dostępne tutaj  
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. „Definicja izotopów i przykłady w chemii”. ThoughtCo, 22 października 2018 r. Dostępne tutaj  

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. ”204 Isotopes of Hydrogen-01” OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions Web site. (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Simple Periodic Table Chart-en” Autor: Offnfopt - Praca własna, (domena publiczna) przez Commons Wikimedia