Różnica między alotropami a izotopami - Różnica Pomiędzy

Różnica między alotropami a izotopami

Główna różnica - alotropy a izotopy

Pierwiastki chemiczne mogą występować naturalnie w kilku różnych postaciach. Czasami elementy znajdują się w połączeniu z innymi elementami, a czasami elementy znajdują się w ich elementarnej formie, takiej jak złoto (Au). Jednak niektóre elementy naturalnie występują w różnych formach, ale są w tym samym stanie fizycznym. Takie elementy są nazywane alotropami. Istnieją również elementy, które mają różne formy struktur atomowych. Nazywane są izotopami. Główna różnica między alotropami a izotopami polega na tym alotropy są definiowane na ich poziomie molekularnym, podczas gdy izotopy są definiowane na ich poziomie atomowym. 

Kluczowe obszary objęte

1. Czym są Allotropy
      - Definicja, właściwości, przykłady
2. Czym są izotopy
      - Definicja, właściwości, przykłady
3. Jaka jest różnica między alotropami a izotopami
      - Porównanie kluczowych różnic

Pojęcia kluczowe: allotropy, allotropia, węgiel, złoto, wodór, izotopy, siarka


Czym są Allotropy

Alotropy są różnymi formami tego samego pierwiastka chemicznego, które są stabilne w tym samym stanie fizycznym. W alotropach atomy tego samego pierwiastka są ze sobą powiązane na różne sposoby. Innymi słowy, przestrzenne rozmieszczenie atomów różni się od jednego alotropu do drugiego. Alotrop składa się tylko z atomów tego samego pierwiastka. Nie ma kombinacji atomów różnych elementów.

Stan fizyczny alotropów tego samego pierwiastka chemicznego jest taki sam. Ale formuły molekularne alotropów mogą być równe lub różne od siebie. Dlatego właściwości chemiczne i fizyczne alotropów mogą się różnić od siebie.

Allotropia to termin używany do opisania obecności lub braku alotropów dla konkretnego pierwiastka chemicznego. Wszystkie pierwiastki chemiczne nie mają alotropów. Tylko niektóre elementy wykazują alotropię. Niektóre typowe przykłady omówiono poniżej.

Węgiel (C)

Węgiel jest głównym pierwiastkiem chemicznym, który wykazuje alotropię. Najczęstszymi alotropami węgla są grafit i diament. Zarówno grafit, jak i diament składają się tylko z atomów węgla. Ale struktura molekularna, hybrydyzacja atomów węgla i inne ich właściwości fizyczne różnią się od siebie.


Rysunek 01: Struktury chemiczne i wygląd diamentów i grafitu

Tlen

Alotropami tlenu są Dioxygen (O2) i ozon (O3). Oba z nich znajdują się w fazie gazowej w przyrodzie i różnią się od siebie strukturą molekularną, właściwościami chemicznymi i fizycznymi.

Siarka

Siarka w naturze występuje jako S8 jednostki. Jednostki te składają się z ośmiu atomów siarki. W tym przypadku jeden atom siarki jest związany z dwoma innymi atomami siarki tworzącymi strukturę cykliczną. Te struktury cykliczne mogą mieć strukturę rombową, postać igły (jednoskośna) lub postać rombową. Ogólna struktura S8 jest strukturą korony.


Rysunek 02: Struktura korony S8

Allotropię definiuje się dla cząsteczek w stanie fizycznym. Dlatego płynna woda i lód nie są alotropami, chociaż oba składają się tylko z cząsteczek wody (H2O).

Czym są izotopy

Izotopy są różnymi formami struktur atomowych tego samego pierwiastka chemicznego. Zasadniczo atom jest zbudowany z jądra i chmury elektronów otaczającej to jądro. Jądro składa się z protonów i neutronów, podczas gdy chmura elektronów składa się tylko z elektronów. Element składa się z unikalnej liczby protonów. Liczba atomowa elementu to liczba protonów. Dlatego każdy pierwiastek chemiczny ma unikalną liczbę atomową. Układ okresowy pierwiastków jest zbudowany na podstawie liczby atomowej pierwiastków. Tutaj pierwiastki chemiczne są ułożone w porządku rosnącym liczby atomowej. Jednak liczba neutronów obecnych w jądrze nie jest unikalną wartością dla pierwiastków. Atomy tego samego pierwiastka mogą mieć inną liczbę neutronów w swoim jądrze. Atomy te nazywane są izotopami.

Izotopy określonego elementu mogą być stabilne lub niestabilne. Niestabilne izotopy mogą ulegać rozpadowi radioaktywnemu, aby uzyskać stabilną postać. Niektóre z najczęstszych izotopów podano poniżej.

Wodór (H)

Liczba atomowa wodoru wynosi 1. Dlatego składa się z 1 protonu. Istnieją 3 wspólne izotopy wodoru. Są to Protium, Deuter i Tryt. Protium nie ma neutronów; Deuter ma jeden neutron, a tryt ma dwa neutrony w jądrze.


Rysunek 03: Izotopy wodoru

Hel

Hel składa się z dwóch protonów. Naturalnie występujące izotopy helu mają 1 neutron lub 2 neutrony.


Rysunek 04: Izotopy helu

Węgiel

Atomy węgla występują również w postaciach izotopowych. Najpopularniejszy izotop węgla składa się z 6 neutronów. Niektóre izotopy węgla mają 7 lub 8 neutronów.

Różnica między alotropami a izotopami

Definicja

Allotropy: Alotropy są różnymi formami tego samego pierwiastka chemicznego, które są stabilne w tym samym stanie fizycznym.

Izotopy: Izotopy są różnymi formami struktur atomowych tego samego pierwiastka chemicznego.

Natura

Allotropy: Allotropy opisują struktury molekularne.

Izotopy: Izotopy opisują struktury atomowe.

Masa

Allotropy: Masa molowa alotropów może być równa lub różna od siebie.

Izotopy: Liczba atomowa izotopów jest taka sama, ale masy atomowe różnią się od siebie.

Obfitość

Allotropy: Alotropy nie występują we wszystkich pierwiastkach chemicznych.

Izotopy: Izotopy występują w prawie wszystkich elementach.

Właściwości chemiczne

Allotropy: Właściwości chemiczne alotropów różnią się od siebie.

Izotopy: Właściwości chemiczne izotopów są podobne ze względu na obecność równej liczby elektronów.

Stabilność

Allotropy: Allotropy to stabilne cząsteczki, które występują naturalnie.

Izotopy: Niektóre izotopy są stabilne, podczas gdy inne są niestabilne.

Wniosek

Zarówno alotropy, jak i izotopy odnoszą się do różnych form konkretnego pierwiastka chemicznego. Allotropy wyjaśniają różnice w strukturach molekularnych. Izotopy wyjaśniają różnice w strukturach atomowych. To główna różnica między alotropami a izotopami. Allotropy mogą mieć bardzo niewielkie różnice w swoich właściwościach lub duże różnice. Jednak większość izotopów różni się od siebie pod względem stabilności, a nie innych właściwości. Właściwości chemiczne izotopów byłyby takie same, ponieważ mają taką samą liczbę elektronów. Prawie wszystkie właściwości chemiczne zależą od liczby i układu elektronów.

Referencje:

1. Helmenstine, Anne Marie. „Co to jest izotop? Definicja i przykłady. ”ThoughtCo. N.p. Sieć.