Avainero allotrooppien ja isotooppien välillä on se, että allotrooppeja tarkastellaan molekyylitasolla, kun taas isotooppeja atomitasolla.
Jaksotaulukossa on noin 118 alkuainetta niiden atomiluvun mukaan. Alkuaine on kemiallinen aine, joka koostuu vain yhden tyyppisistä atomeista; siksi ne ovat puhtaita. Allotroopit ovat saman yhdisteen eri muotoja, kun taas isotoopit ovat saman alkuaineen eri muotoja.
Mitä allotroopit ovat?
Allotroopit ovat saman alkuaineen eri muotoja molekyylitasolla. Ne osoittavat erilaisia fysikaalisia ominaisuuksia. Kaikista kemiallisista alkuaineista hiili, happi, rikki ja fosfori ovat tärkeimpiä alkuaineita, joilla on allotrooppeja. Hiilellä on suuri määrä allotrooppeja. Hiilen kahdeksan allotrooppia eroavat suuresti toisistaan. Esimerkiksi timantti on vahvin hiilen allotrooppi, kun taas grafiitti on vähemmän vahva. Hiilinanoputket, fullereeni ja amorfinen hiili ovat joitain muita hiilen allotrooppeja.
Kuva 1: Hiilen allotroopit
Elementillä happi on kaksi yleistä allotrooppia, kuten O2 ja O3. O2 on runsaasti kuin O3. Normaalisti jotkin allotroopit ovat luonnossa runsaampia kuin toiset stabiiliutensa vuoksi. Fosforilla on kolme allotrooppia: punainen, valkoinen ja musta fosfori. Näistä yleisimpiä ovat punainen ja valkoinen fosfori. Allotroopit eroavat toisistaan atomijärjestelyn, atomien lukumäärän jne. vuoksi.
Mitä isotoopit ovat?
Isotoopit ovat saman kemiallisen alkuaineen atomien eri muotoja. Ne eroavat toisistaan, koska niissä on eri määrä neutroneja. Koska neutroniluku on erilainen, myös niiden massaluku vaihtelee.
Saman alkuaineen isotoopeilla on kuitenkin sama määrä protoneja ja neutroneja. Eri isotooppeja on läsnä vaihtelevia määriä, ja voimme antaa tämän prosenttiarvona, jota kutsutaan suhteelliseksi runsaudeksi. Esimerkiksi vedyllä on kolme isotooppia, protium, deuterium ja tritium. Niiden neutronien määrä ja suhteellinen runsaus ovat seuraavat.
Kuva 2: Vedyn kemiallisen alkuaineen eri isotoopit
Neutronien määrä, jonka ytimessä voi olla, vaihtelee alkuaineittain. Näistä isotoopeista vain jotkut ovat pysyviä. Esimerkiksi hapella on kolme stabiilia isotooppia ja tinalla kymmenen stabiilia isotooppia. Useimmiten yksinkertaisilla elementeillä on sama neutroniluku kuin protoniluvulla. Mutta raskaissa elementeissä on enemmän neutroneja kuin protoneja. Neutronien lukumäärä on tärkeä ytimien stabiilisuuden tasapainottamiseksi. Kun ytimet ovat liian raskaita, ne muuttuvat epävakaiksi; siksi nämä isotoopit muuttuvat radioaktiivisiksi. Esimerkiksi 238U lähettää säteilyä ja hajoaa paljon pienempiin ytimiin. Isotoopeilla voi olla erilaisia ominaisuuksia niiden eri massojen vuoksi. Esimerkiksi niillä voi olla erilaisia kierroksia; joten niiden NMR-spektrit eroavat. Niiden elektroniluku on kuitenkin samanlainen, mikä aiheuttaa samanlaisen kemiallisen käyttäytymisen.
Mitä eroa allotroopeilla ja isotoopilla on?
Allotroopit ovat saman alkuaineen eri muotoja molekyylitasolla. Isotoopit ovat saman kemiallisen alkuaineen atomien eri muotoja. avainero allotrooppien ja isotooppien välillä on se, että allotrooppeja tarkastellaan molekyylitasolla, kun taas isotooppeja tarkastellaan atomitasolla. Lisäksi toinen ero allotrooppien ja isotooppien välillä on se, että allotroopit eroavat toisistaan atomien järjestyksen suhteen, kun taas isotoopit eroavat toisistaan neutronien lukumäärän suhteen.
Alla oleva infografiikka näyttää lisätietoja allotrooppien ja isotooppien eroista.
Yhteenveto – Allotroopit vs isotoopit
Vaikka termit allotrooppi ja isotooppi kuulostavat samanlaisilta, ne eroavat toisistaan hyvin merkityksensä mukaan. avainero allotrooppien ja isotooppien välillä on se, että allotrooppeja tarkastellaan molekyylitasolla, kun taas isotooppeja tarkastellaan atomitasolla.
