Razlika med alotropi in izotopi

Kemični elementi e lahko pojavijo naravno v več različnih oblikah. Včaih e elementi nahajajo v kombinaciji z drugimi elementi, včaih pa e elementi nahajajo v njihovi elementarni obliki, kot je zlato

Razlika med alotropi in izotopi

Vsebina:

Glavna razlika - alotropi proti izotopom

Kemični elementi se lahko pojavijo naravno v več različnih oblikah. Včasih se elementi nahajajo v kombinaciji z drugimi elementi, včasih pa se elementi nahajajo v njihovi elementarni obliki, kot je zlato (Au). Vendar pa se nekateri elementi naravno pojavljajo v različnih oblikah, vendar so v istem fizičnem stanju. Takšni elementi se imenujejo alotropi. Obstajajo tudi elementi, ki imajo različne oblike atomskih struktur. Imenujejo se izotopi. Glavna razlika med alotropi in izotopi je ta alotropi so definirani na molekularni ravni, medtem ko so izotopi definirani na njihovi atomski ravni. 

Pokrita ključna območja

1. Kaj so alotropi
      - Definicija, lastnosti, primeri
2. Kaj so izotopi
      - Definicija, lastnosti, primeri
3. Kakšna je razlika med alotropi in izotopi
      - Primerjava ključnih razlik

Ključni pojmi: alotropi, alotropija, ogljik, zlato, vodik, izotopi, žveplo


Kaj so alotropi

Allotropi so različne oblike istega kemičnega elementa, ki je stabilen v istem fizičnem stanju. V alotropih so atomi istega elementa med seboj povezani na različne načine. Z drugimi besedami, prostorska razporeditev atomov se razlikuje od ene alotrope do druge. Alotrop je sestavljen samo iz atomov istega elementa. Ni kombinacij atomov različnih elementov.

Fizično stanje alotropov istega kemičnega elementa je enako. Toda molekularne formule alotropov so lahko enake ali različne. Zato se lahko kemijske in fizikalne lastnosti alotropov med seboj razlikujejo.

Allotropija je izraz, ki opisuje prisotnost ali odsotnost alotropov za določen kemični element. Vsi kemijski elementi nimajo alotropov. Samo nekateri elementi kažejo alotropijo. V nadaljevanju so obravnavani nekateri skupni primeri.

Ogljik (C)

Ogljik je glavni kemijski element, ki kaže alotropijo. Najpogostejši alotropi ogljika so grafit in diamant. Grafit in diamant sta sestavljena samo iz ogljikovih atomov. Toda molekularna struktura, hibridizacija atomov ogljika in druge fizikalne lastnosti se razlikujejo med seboj.


Slika 01: Kemijske strukture in videzi diamanta in grafita

Kisik

Alotropi kisika so kisik (O2) in ozona (O3). Oba sta v naravi v plinasti fazi in se med seboj razlikujeta po molekularni strukturi, kemijskih in fizikalnih lastnostih.

Žveplo

Žveplo v naravi najdemo kot S8 enot. Te enote so sestavljene iz osmih atomov žvepla. Tukaj je en atom žvepla vezan na dva druga atoma žvepla, ki tvorita ciklično strukturo. Te ciklične strukture so lahko v rombični strukturi, v obliki igle (Monoklinska) ali ortorombni obliki. Splošna struktura S8 je struktura krone.


Slika 02: Struktura krošnje S8

Allotropija je definirana za molekule v fizičnem stanju. Zato tekoča voda in led nista alotropna, čeprav sta oba sestavljena samo iz vodnih molekul (H2O).

Kaj so izotopi

Izotopi so različne oblike atomskih struktur istega kemičnega elementa. Na splošno je atom izdelan iz jedra in elektronskega oblaka, ki obdaja to jedro. Jedro je sestavljeno iz protonov in nevtronov, medtem ko je elektronski oblak sestavljen samo iz elektronov. Element je sestavljen iz enotnega števila protonov. Atomsko število elementa je število protonov. Zato ima vsak kemični element edinstveno atomsko številko. Periodni sistem elementov je zgrajen na podlagi atomskih števil elementov. Tukaj so kemijski elementi razvrščeni v naraščajočem vrstnem redu atomskega števila. Vendar pa število nevtronov v jedru ni edinstvena vrednost za elemente. Atomi istega elementa lahko imajo različno število nevtronov v svojem jedru. Ti atomi se imenujejo izotopi.

Izotopi določenega elementa so lahko stabilni ali nestabilni. Nestabilni izotopi se lahko radioaktivno razgradijo, da dobimo stabilno obliko. Nekateri najpogostejši izotopi so navedeni spodaj.

Vodik (H)

Atomsko število vodika je 1. Zato je sestavljeno iz 1 proton. Obstajajo 3 skupni izotopi vodika. So Protium, Deuterij in Tritij. Protium nima nevtronov; Deuterij ima en nevtron, tritij ima v jedru dva nevtrona.


Slika 03: Izotopi vodika

Helij

Helij je sestavljen iz dveh protonov. Naravno prisotni izotopi helija imajo 1 nevtron ali 2 nevtrona.


Slika 04: Izotopi helija

Ogljik

Atomi ogljika se pojavljajo tudi v obliki izotopov. Najpogostejši izotop ogljika je sestavljen iz 6 nevtronov. Nekateri izotopi ogljika imajo 7 ali 8 nevtronov.

Razlika med alotropi in izotopi

Opredelitev

Allotropi: Allotropi so različne oblike istega kemičnega elementa, ki so stabilne v istem fizičnem stanju.

Izotopi: Izotopi so različne oblike atomskih struktur istega kemičnega elementa.

Narava

Allotropi: Alotropi opisujejo molekularne strukture.

Izotopi: Izotopi opisujejo atomske strukture.

Masa

Allotropi: Molska masa alotropov je lahko enaka ali različna.

Izotopi: Atomsko število izotopov je enako, vendar so atomske mase različne.

Obilje

Allotropi: Alotropov ne najdemo v vseh kemijskih elementih.

Izotopi: Izotopi se nahajajo v skoraj vseh elementih.

Kemijske lastnosti

Allotropi: Kemijske lastnosti alotropov se med seboj razlikujejo.

Izotopi: Kemijske lastnosti izotopov so podobne zaradi prisotnosti enakega števila elektronov.

Stabilnost

Allotropi: Allotropi so stabilne molekule, ki jih najdemo naravno.

Izotopi: Nekateri izotopi so stabilni, medtem ko so drugi nestabilni.

Zaključek

Oba alotropa in izotopi se nanašata na različne oblike določenega kemičnega elementa. Alotropi pojasnjujejo razlike v molekularnih strukturah. Izotopi pojasnjujejo razlike v atomskih strukturah. To je glavna razlika med alotropi in izotopi. Allotropi imajo lahko zelo majhne razlike v svojih lastnostih ali velike razlike. Toda večina izotopov se razlikuje od drugih glede na njihovo stabilnost in ne na druge lastnosti. Kemijske lastnosti izotopov bi bile enake, ker imajo enako število elektronov. Skoraj vse kemijske lastnosti so odvisne od števila in razporeditve elektronov.

Reference:

1.Helmenstine, Anne Marie. »Kaj je izotop? Definicija in primeri. ”ThoughtCo. N.p., n.d. Splet.