Tärkein ero - Allotroopit vs Isotoopit

Kemialliset elementit voivat esiintyä luonnossa useissa eri muodoissa. Joskus elementit löytyvät yhdessä muiden elementtien kanssa, ja joskus elementit löytyvät alkeellisessa muodossaan, kuten kulta (Au). Jotkut elementit esiintyvät kuitenkin luonnollisesti eri muodoissa, mutta ovat samassa fyysisessä tilassa. Tällaisia ​​elementtejä kutsutaan allotroopeiksi. On myös elementtejä, joilla on erilaisia ​​atomirakenteita. Niitä kutsutaan isotoopeiksi. Suurin ero allotrooppien ja isotooppien välillä on se allotroopit määritellään niiden molekyylitasolla, kun taas isotoopit määritellään niiden atomitasolla.

Keskeiset alueet

1. Mitä ovat allotroopit - Määritelmä, ominaisuudet, esimerkit 2. Mitä ovat isotoopit - Määritelmä, ominaisuudet, esimerkit 3. Mikä on ero allotrooppien ja isotooppien välillä? - Keskeisten erojen vertailu

Avaintermit: Allotroopit, Allotropia, Hiili, Kulta, Vety, Isotoopit, Rikki

Mitä ovat allotroopit

Allotroopit ovat saman kemiallisen alkuaineen eri muotoja, jotka ovat stabiileja samassa fyysisessä tilassa. Allotroopeissa saman alkuaineen atomit on sidottu toisiinsa eri tavoilla. Toisin sanoen atomien tilajärjestely on erilainen allotroopista toiseen. Allotrooppi koostuu vain saman elementin atomeista. Eri alkuaineiden atomien yhdistelmiä ei ole.

Saman kemiallisen alkuaineen allotrooppien fysikaalinen tila on sama. Mutta allotrooppien molekyylikaavat voivat olla joko samanlaisia ​​tai erilaisia. Siksi allotrooppien kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet voivat olla erilaisia.

Allotropia on termi, jota käytetään kuvaamaan tietyn kemiallisen alkuaineen allotrooppien läsnäoloa tai puuttumista. Kaikissa kemiallisissa alkuaineissa ei ole allotroopeja. Vain jotkut elementit osoittavat allotropiaa. Joitakin yleisiä esimerkkejä käsitellään alla.

Hiili (C)

Hiili on merkittävä kemiallinen alkuaine, joka osoittaa allotropiaa. Yleisimmät hiilen allotroopit ovat grafiitti ja timantti. Sekä grafiitti että timantti koostuvat vain hiiliatomeista. Mutta molekyylirakenne, hiiliatomien hybridisaatio ja muut niiden fysikaaliset ominaisuudet eroavat toisistaan.

Kuva 01: Kemialliset rakenteet ja timantin ja grafiitin ulkonäkö

Happi

Hapen allotroopit ovat dioksi (O₂) ja otsoni (O.₃). Molemmat ovat luonteeltaan kaasufaasia ja eroavat toisistaan ​​molekyylirakenteen, kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien vuoksi.

Rikki

Luonnossa rikki esiintyy nimellä S₈ yksikköä. Nämä yksiköt koostuvat kahdeksasta rikkiatomista. Tässä yksi rikkiatomi on sitoutunut kahteen muuhun rikkiatomiin muodostaen syklisen rakenteen. Nämä sykliset rakenteet voivat olla joko rombista rakennetta, neulamuodossa (monokliininen) tai ortorombisessa muodossa. S: n yleinen rakenne₈ on kruunun rakenne.

Kuva 02: S8: n kruunurakenne

Allotropia määritellään fyysisessä tilassa oleville molekyyleille. Siksi nestemäinen vesi ja jää eivät ole allotroopeja, vaikka molemmat koostuvat vain vesimolekyyleistä (H.₂O).

Mitä ovat isotoopit

Isotoopit ovat saman kemiallisen elementin atomirakenteiden eri muotoja. Yleensä atomi koostuu ytimestä ja tätä ydintä ympäröivästä elektronipilvestä. Ydin koostuu protoneista ja neutroneista, kun taas elektronipilvi koostuu vain elektroneista. Elementti koostuu ainutlaatuisesta protonimäärästä. Elementin atomiluku on protonien lukumäärä. Siksi jokaisella kemiallisella elementillä on ainutlaatuinen atominumero. Elementtien jaksollinen taulukko perustuu elementtien atomilukuihin. Tässä kemialliset elementit on järjestetty atomiluvun nousevaan järjestykseen. Ytimessä olevien neutronien lukumäärä ei kuitenkaan ole ainutlaatuinen arvo elementeille. Saman alkuaineen atomien ytimessä voi olla eri määrä neutroneja. Näitä atomeja kutsutaan isotoopeiksi.

Tietyn elementin isotoopit voivat olla joko stabiileja tai epävakaita. Epävakaat isotoopit voivat käydä läpi radioaktiivisen hajoamisen saadakseen stabiilin muodon. Jotkut yleisimmistä isotoopeista on esitetty alla.

Vety (H)

Vedyn atomimäärä on 1. Siksi se koostuu 1 protonista. Vetyllä on kolme yleistä isotooppia. Ne ovat Protium, Deuterium ja Tritium. Protiumissa ei ole neutroneja; Deuteriumilla on yksi neutroni ja tritiumilla on kaksi neutronia.

Kuva 03: Vedyn isotoopit

Helium

Helium koostuu kahdesta protonista. Heliumin luonnossa esiintyvillä isotoopeilla on 1 neutroni tai 2 neutronia.

Kuva 04: Heliumin isotoopit

Hiili

Hiiliatomeja esiintyy myös isotooppimuodoissa. Yleisin hiilen isotooppi koostuu 6 neutronista. Joillakin hiili -isotoopeilla on 7 tai 8 neutronia.

Ero allotrooppien ja isotooppien välillä

Määritelmä

Allotroopit: Allotroopit ovat saman kemiallisen alkuaineen eri muotoja, jotka ovat stabiileja samassa fyysisessä tilassa.

Isotoopit: Isotoopit ovat saman kemiallisen elementin atomirakenteiden eri muotoja.

Luonto

Allotroopit: Allotroopit kuvaavat molekyylirakenteita.

Isotoopit: Isotoopit kuvaavat atomirakenteita.

Massa

Allotroopit: Allotrooppien moolimassa voi olla joko sama tai erilainen.

Isotoopit: Isotooppien atomimäärä on sama, mutta atomimassat eroavat toisistaan.

Yltäkylläisyys

Allotroopit: Allotroopeja ei löydy kaikista kemiallisista alkuaineista.

Isotoopit: Isotooppeja löytyy lähes kaikista alkuaineista.

Kemiallisia ominaisuuksia

Allotroopit: Allotrooppien kemialliset ominaisuudet eroavat toisistaan.

Isotoopit: Isotooppien kemialliset ominaisuudet ovat samankaltaisia, koska läsnä on yhtä monta elektronia.

Vakaus

Allotroopit: Allotroopit ovat stabiileja molekyylejä, joita löytyy luonnostaan.

Isotoopit: Jotkut isotoopit ovat vakaita, kun taas toiset ovat epävakaita.

Johtopäätös

Sekä allotroopit että isotoopit viittaavat tietyn kemiallisen elementin eri muotoihin. Allotroopit selittävät molekyylirakenteiden erot. Isotoopit selittävät atomirakenteiden erot. Tämä on tärkein ero allotrooppien ja isotooppien välillä. Allotrooppien ominaisuuksissa voi olla hyvin pieniä eroja tai suuria eroja. Mutta useimmat isotoopit eroavat toisistaan ​​niiden vakauden eikä muiden ominaisuuksien mukaan. Isotooppien kemialliset ominaisuudet olisivat samat, koska niillä on sama määrä elektroneja. Lähes kaikki kemialliset ominaisuudet riippuvat elektronien lukumäärästä ja järjestelystä.

Viitteet:

1.Helmenstine, Anne Marie. "Mikä on isotooppi? Määritelmä ja esimerkit. ” ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Saatavana täältä. 20. heinäkuuta 2017. 2. ”Isotoopit ja allotroopit.” GKTänään. N.p., n.d. Web. Saatavana täältä. 20. heinäkuuta 2017.

Kuva:

1. ”Timantti ja grafiitti2 ″ Tekijä Diamond_and_graphite.jpg: Käyttäjä: Itubderivative work: Materialscientist (keskustelu)-Diamond_and_graphite.jpgTiedosto: Graphite-tn19a.jpg (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia2: n kautta. "Cyclooctasulfur-3D-pallot yläpuolella" (Public Domain) Commons Wikimedia3: n kautta. ”Blausen 0530 HydrogenIsotopes” - BruceBlaus - Oma työ (CC BY 3.0) Commons Wikimedia4: n kautta. ”Helium-3 ja Helium-4”, kirjoittanut Uwe W.-Oma työ (julkinen) Commons Wikimedian kautta