Diferența dintre alotropi și izotopi
Share
Diferența principală - alotropuri vs izotopi
Elementele chimice pot apărea în mod natural în mai multe forme diferite. Uneori, elementele se găsesc în combinație cu alte elemente și uneori elementele se găsesc în forma lor elementară, cum ar fi aurul (Au). Cu toate acestea, unele elemente apar în mod natural sub diferite forme, dar sunt în aceeași stare fizică. Astfel de elemente sunt numite alotropuri. Există, de asemenea, elemente care au diferite forme de structuri atomice. Se numesc izotopi. Principala diferență între alotropuri și izotopi este aceea alotropii sunt definiți la nivelul lor molecular, în timp ce izotopii sunt definiți la nivelul atomic.
Domenii cheie acoperite
1. Ce sunt Allotropes
- Definiție, proprietăți, exemple
2. Ce sunt izotopii
- Definiție, proprietăți, exemple
3. Care este diferența dintre alotropuri și izotopi
- Compararea diferențelor cheie
Termeni cheie: alotropuri, alotropie, carbon, aur, hidrogen, izotopi, sulf
Ce sunt Allotropes
Alotropurile sunt forme diferite ale aceluiași element chimic care sunt stabile în aceeași stare fizică. În alotropuri, atomii aceluiași element sunt legați între ei în moduri diferite. Cu alte cuvinte, aranjamentul spațial al atomilor diferă de la un alotrop la altul. Un alotrop este compus numai din atomi ai aceluiași element. Nu există combinații de atomi de elemente diferite.
Starea fizică a alotropelor aceluiași element chimic este aceeași. Dar formulele moleculare ale alotropelor pot fi fie egale, fie diferite unul de altul. Prin urmare, proprietățile chimice și fizice ale alotropelor pot fi diferite una de cealaltă.
Allotropia este termenul utilizat pentru a descrie prezența sau absența alotropelor pentru un anumit element chimic. Toate elementele chimice nu au alotropi. Numai unele elemente prezintă alotropie. Unele exemple comune sunt discutate mai jos.
Carbon (C)
Carbonul este un element chimic major care arată alotropia. Cele mai frecvente alotropuri de carbon sunt grafitul și diamantul. Atât grafitul, cât și diamantul sunt compuse numai din atomi de carbon. Dar structura moleculară, hibridizarea atomilor de carbon și alte proprietăți fizice ale acestora sunt diferite una de cealaltă.
Figura 01: Structurile chimice și aparițiile diamantului și grafitului
Oxigen
Alotropii oxigenului sunt dioxigen (O2) și ozon (O3). Ambele sunt în fază gazoasă în natură și sunt diferite unul de altul prin structura moleculară, proprietățile chimice și fizice.
Sulf
Sulful în natură se găsește ca S8 unități. Aceste unități sunt compuse din opt atomi de sulf. Aici, un atom de sulf este legat de doi atomi de sulf care formează o structură ciclică. Aceste structuri ciclice pot fi fie în structura rombică, fie în formă de ac (monoclinică) sau forma ortorombică. Structura generală a S8 este structura coroanei.
Figura 02: Structura coroanei S8
Allotropia este definită pentru moleculele în starea fizică. Prin urmare, apa lichidă și gheața nu sunt alotropuri, deși ambele sunt compuse doar din molecule de apă (H2O).
Ce sunt izotopii
Izotopii sunt forme diferite de structuri atomice ale aceluiași element chimic. În general, un atom este format dintr-un nucleu și un nor de electroni care înconjoară acest nucleu. Nucleul este compus din protoni și neutroni, în timp ce norul de electroni este compus numai din electroni. Un element este compus dintr-un număr unic de protoni. Numărul atomic al unui element este numărul de protoni. Prin urmare, fiecare element chimic are un număr atomic unic. Tabela periodică a elementelor este construită pe baza numărului atomic de elemente. Aici, elementele chimice sunt aranjate în ordinea ascendentă a numărului atomic. Cu toate acestea, numărul de neutroni prezenți în nucleu nu este o valoare unică pentru elemente. Atomii aceluiași element pot avea un număr diferit de neutroni în nucleul lor. Acești atomi sunt numiți izotopi.
Izotopii unui element particular pot fi stabili sau instabili. Izotopii instabili pot suferi dezintegrare radioactivă pentru a obține o formă stabilă. Unele dintre cele mai comune izotopi sunt date mai jos.
Hidrogen (H)
Numărul atomic de hidrogen este 1. Prin urmare, este compus din 1 proton. Există 3 izotopi comuni ai hidrogenului. Ele sunt Protium, Deuterium și Tritiu. Protium nu are neutroni; Deuteriul are un neutron și tritiuul are doi nucleoni în nucleul lor.
Figura 03: Izotopii hidrogenului
Heliu
Heliul este compus din doi protoni. Izotopii naturali ai Helium au 1 neutron sau 2 neutroni.
Figura 04: Izotopii heliului
Carbon
Atomii de carbon apar, de asemenea, în forme izotopice. Cel mai comun izotop al carbonului este compus din 6 neutroni. Unele izotopi de carbon au 7 sau 8 neutroni.
Diferența dintre alotropi și izotopi
Definiție
: forme alotropice Alotropii sunt forme diferite ale aceluiași element chimic, care sunt stabile în aceeași stare fizică.
Izotopi: Izotopii sunt forme diferite de structuri atomice ale aceluiași element chimic.
Natură
: forme alotropice Alotropurile descriu structurile moleculare.
Izotopi: Izotopii descriu structuri atomice.
Masa
: forme alotropice Masa molară a alotropelor poate fi egală sau diferită una de cealaltă.
Izotopi: Numărul atomic al izotopilor este același, dar masele atomice sunt diferite una de cealaltă.
Abundenţă
: forme alotropice Toateotropurile nu se găsesc în toate elementele chimice.
Izotopi: Izotopii se găsesc în aproape toate elementele.
Proprietăți chimice
: forme alotropice Proprietățile chimice ale alotropelor sunt diferite unul față de celălalt.
Izotopi: Proprietățile chimice ale izotopilor sunt similare datorită prezenței unui număr egal de electroni.
Stabilitate
: forme alotropice Alotropii sunt molecule stabile care se găsesc în mod natural.
Izotopi: Unele izotopi sunt stabile, în timp ce altele sunt instabile.
Concluzie
Atât alotropii cât și izotopii se referă la diferite forme ale unui anumit element chimic. Allotropes explică diferențele în structurile moleculare. Izotopii explică diferențele în structurile atomice. Aceasta este diferența principală dintre alotropuri și izotopi. Alotropurile pot avea fie diferențe foarte mici în proprietățile lor, fie diferențe mari. Dar majoritatea izotopilor sunt diferiți între ei în funcție de stabilitatea lor, mai degrabă decât de alte proprietăți. Proprietățile chimice ale izotopilor ar fi identice deoarece au același număr de electroni. Aproape toate proprietățile chimice depind de numărul și aranjamentul electronilor.
Referințe:
1.Helmenstine, Anne Marie. "Ce este un izotop? Definiție și exemple. "ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 20 iulie 2017.
2. "Izotopi și alotropi". N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 20 iulie 2017.
Datorită fotografiei:
1. "Diamant și grafit2" De către Diamond_and_graphite.jpg: Utilizator: Lucrare derivată: Materialscientist (talk) - Diamond_and_graphite.jpgFile: Graphite-tn19a.jpg (CC BY-SA 3.0) prin Commons Wikimedia
2. "Ciclooctasulfur-over-3D-balls" (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
3. "Blausen 0530 HydrosoSotopes" De BruceBlaus - Lucrări proprii (CC BY 3.0) prin Wikimedia Commons
4. "Helium-3 și Helium-4" de Uwe W. - Lucrări proprii (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
