Erinevus allotroopide ja isotoopide vahel

võtme erinevus allotroopide ja isotoopide vahel on see allotroopideks loetakse molekulaartasandit, isotoope aga aatomi tasandil.

Periooditabelis on nende aatomnumbri järgi umbes 118 elementi. Element on keemiline aine, mis koosneb ainult ühte tüüpi aatomitest; järelikult on nad puhtad. Allotroopid on sama ühendi erinevad vormid, samas kui isotoobid on sama elemendi erinevad vormid.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on allotrobid
3. Mis on isotoobid
4. Kõrvuti võrdlus - tabelina esitatud allotrobid vs isotoobid
5. Kokkuvõte

Mis on allotrobid?

Allotrobid on sama elemendi erinevad vormid molekulaarsel tasemel. Need näitavad erinevaid füüsikalisi omadusi. Kõigist keemilistest elementidest on peamised allotroopsed elemendid süsinik, hapnik, väävel ja fosfor. Süsinikul on suur arv allotrope. Süsiniku kaheksa allotropi erinevad üksteisest suuresti. Näiteks teemant on kõige tugevam süsiniku allotroob, samas kui grafiit on vähem tugev. Süsiniku nanotorud, fullereen ja amorfne süsinik on veel mõned süsiniku allotroopid.

Joonis 1: süsiniku allotroobid

Elemendi hapniku jaoks on kaks tavalist allotropi nagu O2 ja O3. O2 on ohtralt kui O3. Tavaliselt on looduses mõned allotrobid stabiilsuse tõttu rikkalikumad kui teised. Fosforil on kolm allotropi punase, valge ja musta fosforina. Nendest on punane ja valge fosfor kõige tavalisemad. Allotrobid erinevad üksteisest aatomi paigutuse, aatomite arvu jms tõttu.

Mis on isotoobid?

Isotoobid on sama keemilise elemendi aatomite erinevad vormid. Need erinevad üksteisest, kuna neil on erinev arv neutroneid. Kuna neutronite arv on erinev, erineb ka nende massiarv.

Sama elemendi isotoopidel on aga prootonite ja neutronite arv sama. Erinevaid isotoope on erinevates kogustes ja me võime selle anda protsendina, mida nimetatakse suhteliseks arvukuseks. Näiteks on vesinikul kolm isotoopi: protium, deuteerium ja triitium. Nende neutronite arv ja suhteline arvukus on järgmised.

Joonis 2: keemilise elemendi vesiniku erinevad isotoobid

Tuuma mahutatavate neutronite arv erineb elemendilt. Nende isotoopide hulgas on stabiilsed ainult mõned. Näiteks hapnikul on kolm stabiilset isotoopi ja tinal kümme stabiilset isotoopi. Enamasti on lihtsate elementide prootonite arvuga sama neutronumber. Kuid rasketes elementides on rohkem neutroneid kui prootoneid. Tuumade stabiilsuse tasakaalustamiseks on oluline neutronite arv. Kui tuumad on liiga rasked, muutuvad nad ebastabiilseks; seetõttu muutuvad need isotoobid radioaktiivseteks. Näiteks kiirgab 238U kiirgust ja laguneb palju väiksemateks tuumadeks. Isotoopidel võivad olla erinevad omadused nende erineva massi tõttu. Näiteks võivad neil olla erinevad keerutused; seega erinevad nende NMR spektrid. Nende elektronide arv on siiski sarnane, põhjustades samasuguse keemilise käitumise.

Milline on erinevus allotroopide ja isotoopide vahel?

Allotrobid on sama elemendi erinevad vormid molekulaarsel tasemel. Isotoobid on sama keemilise elemendi aatomite erinevad vormid. Peamine erinevus allotroopide ja isotoopide vahel on see, et allotrooope käsitletakse molekulaarsel tasemel, isotoope aga aatomi tasemel. Veel üks erinevus allotroopide ja isotoopide vahel on see, et allotroopid erinevad üksteisest aatomite paigutuse osas, samas kui isotoobid erinevad üksteisest neutronite arvu poolest.

Allpool olev infograafik näitab üksikasjalikumalt allotroopide ja isotoopide erinevust.

Kokkuvõte - Allotropes vs isotoobid

Ehkki mõisted allotrope ja isotoop kõlavad sarnaselt, eristuvad nad tähenduse järgi üksteisest väga selgelt. Peamine erinevus allotroopide ja isotoopide vahel on see, et allotrooope käsitletakse molekulaarsel tasemel, samas kui isotoope peetakse aatomi tasemel.

Viide:

1. Helmenstine, Anne Marie, “Allotrope'i definitsioon ja näited”. ThoughtCo, 13. jaanuar 2019, saadaval siit.
2. Helmenstine, Anne Marie, “Isotoopide määratlus ja näited keemias”. ThoughtCo, 22. oktoober 2018, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. Mustoecki "Allotropes of Carbon" (vestlus) (üleslaadimine) - Enda töö (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu