Isotoopide ja elementide erinevus

võtme erinevus isotoopide ja elementide vahel on see, et isotoobid on sama keemilise elemendi erinevad vormid, samas kui need elemendid on aatomiliigid, millel on aatomituumades sama arv prootoneid.

Sarnane aatomitüüp võib erinevate isotoopide moodustamiseks kergeid muutusi läbi viia. Elemendil võib olla mitu isotoopi. Iga isotoobi olemus aitab kaasa elemendi olemusele. Siin arutleme üksikasjalikult isotoopide ja elementide üle, et selgitada välja isotoopide ja elementide erinevust.

SISU

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

Mis on isotoobid?

Sama elemendi aatomid võivad olla üksteisest erinevad. Need sama elemendi erinevad aatomid on isotoobid. Need erinevad üksteisest selle poolest, et neil on erinev arv neutroneid. Kuna neutronite arv on erinev, erineb ka nende massiarv. Sama elemendi isotoopidel on aga sama arv prootoneid. Looduses esinevad erinevad isotoobid erinevates kogustes. Seetõttu võime anda nende esinemise protsentides, mida nimetatakse suhteliseks arvukuseks. Näiteks on vesinikul kolm isotoopi, näiteks promium, deuteerium ja triitium. Prootonite arv nende aatomituumades on sama, kuid neutronite arv on erinev. Nende neutronid ja suhteline arvukus on järgmised.

• ¹H - neutroneid pole, suhteline arvukus on 99,985%
• ²H- üks neutron, suhteline arvukus on 0,015%
• ³H- kaks neutronit, suhteline arvukus on 0%

Joonis 01: Vesiniku 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 prootonite arv.

Lisaks on tuumade stabiilsuse tasakaalustamiseks oluline neutronite arv. Kui tuumad on liiga rasked, muutuvad nad ebastabiilseks ja seetõttu muutuvad need isotoobid radioaktiivseteks. Näiteks, ²³⁸U eraldab 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.

Mis on elemendid?

Oleme sõnaga „element” tuttavad, kuna õpime neist perioodilises tabelis. Perioodilises tabelis on umbes 118 keemilist elementi ja need on paigutatud vastavalt nende aatomnumbrile. Element on keemiline liik, mis esindab ainult ühte tüüpi aatomeid. Seega on nad puhtad. Lisaks on sama elemendi aatomitel nende aatomituumades sama arv prootoneid. Kuid neutronite arv võib üksteisest erineda. Näiteks väikseim element on vesinik. Hõbe, kuld, plaatina on mõned üldtuntud väärisosad.

Igal elemendil on aatommass, aatomnumber, sümbol, elektrooniline konfiguratsioon jne. Kuigi enamik elemente on looduslikult esinevad, leidub ka sünteetilisi elemente, näiteks Californium, Americium, Einsteinium ja Mendelevium. Saame kõik elemendid jagada kolme rühma; metallide, metalloidide ja mittemetallidena.

Joonis 02: endoskelett

Lisaks saame neid liigitada rühmadesse ja perioodidesse konkreetsemate tunnuste põhjal. Samuti on sama rühma või perioodi elementidel teatud ühised omadused ja mõned omadused võivad rühma või perioodi läbimisel järjestikku muutuda. Lisaks võivad elemendid keemiliselt muutuda, moodustades mitmesuguseid ühendeid; Siiski ei saa me elemente lihtsate keemiliste meetoditega veelgi lagundada.

Mis vahe on isotoopide ja elementide vahel?

Mõiste keemiline element kirjeldab aatomiliiki, samas kui isotoobid tähistavad sama keemilise elemendi erinevaid vorme. Seetõttu on isotoopide ja elementide põhierinevus selles, et isotoobid on sama keemilise elemendi erinevad vormid, samas kui elemendid on aatomiliigid, millel on aatomituumades sama arv prootoneid. Veel üks erinevus isotoopide ja elementide vahel on see, et isotoopidel on erinev arv neutroneid, kuid keemilistel elementidel võib olla kas sama arv neutroneid või erinev arv neutroneid; kuid neil pole kunagi sama arvu prootoneid.

Teise olulise erinevusena isotoopide ja elementide vahel võime öelda, et isotoobi aatommassi saab arvutada, liites lihtsalt aatomituumades olevate prootonite ja neutronite kogumassi, samal ajal kui keemilise elemendi aatommassi saame arvutada aatomi abil selle isotoopide massid ja nende suhteline arvukus.

Kokkuvõte - isotoobid vs elemendid

Isotoobid on sama keemilise elemendi erinevad aatomvormid. Peamine erinevus isotoopide ja elementide vahel on see, et isotoobid on sama keemilise elemendi erinevad vormid, samas kui elemendid on aatomiliigid, millel on aatomituumades sama arv prootoneid.

Viide:

1. “Keemiline element”. Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 11. november 2018. Saadaval siin  
2. Helmenstine, doktorikraad Anne Marie “Isotoopide määratlus ja näited keemias.” ThoughtCo, 22. oktoober 2018. Saadaval siin  

Pilt viisakalt:

1. ”204 vesiniku-01 isotoopi” autor OpenStax College - anatoomia ja füsioloogia, veebisait Connexions (CC BY 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. „Lihtne perioodilise tabeli diagramm-en”, autor Offnfopt - Enda töö, (avalikus omanduses), Commonsis Wikimedia