Kluczowa różnica między alotropami a izotopami polega na tym, że alotropy są rozpatrywane na poziomie molekularnym, podczas gdy izotopy są rozpatrywane na poziomie atomowym.
Istnieje około 118 pierwiastków w układzie okresowym zgodnie z ich liczbą atomową. Pierwiastek to substancja chemiczna składająca się tylko z jednego rodzaju atomów; stąd są czyste. Alotropy to różne formy tego samego związku, podczas gdy izotopy to różne formy tego samego pierwiastka.
Co to są alotropy?
Allotropy to różne formy tego samego pierwiastka na poziomie molekularnym. Wykazują różne właściwości fizyczne. Spośród wszystkich pierwiastków chemicznych, węgiel, tlen, siarka i fosfor są głównymi pierwiastkami, które mają alotropy. Węgiel ma dużą liczbę alotropów. Osiem alotropów węgla znacznie się od siebie różni. Na przykład diament jest najsilniejszym alotropem węgla, podczas gdy grafit jest słabszy. Nanorurki węglowe, fulereny i węgiel amorficzny to inne alotropy węgla.
Rysunek 1: Alotropy węgla
Dla pierwiastka tlenowego istnieją dwa wspólne alotropy, takie jak O2 i O3. O2 jest obfitsze niż O3. Zwykle w przyrodzie niektóre alotropy są bardziej obfite niż inne ze względu na ich stabilność. Fosfor ma trzy alotropy jako fosfor czerwony, biały i czarny. Spośród nich najczęściej występuje czerwony i biały fosfor. Alotropy różnią się między sobą układem atomowym, liczbą atomów itp.
Co to są izotopy?
Izotopy to różne formy atomów tego samego pierwiastka chemicznego. Różnią się one od siebie różną liczbą neutronów. Ponieważ liczba neutronów jest inna, ich liczba masowa również się różni.
Jednak izotopy tego samego pierwiastka mają taką samą liczbę protonów i neutronów. Różne izotopy są obecne w różnych ilościach i możemy podać to jako wartość procentową zwaną względną obfitością. Na przykład wodór ma trzy izotopy, takie jak prot, deuter i tryt. Ich liczba neutronów i względna obfitość są następujące.
Rysunek 2: Różne izotopy pierwiastka chemicznego wodoru
Liczba neutronów, które może pomieścić jądro, różni się w zależności od pierwiastka. Wśród tych izotopów tylko niektóre są stabilne. Na przykład tlen ma trzy stabilne izotopy, a cyna dziesięć stabilnych izotopów. W większości przypadków proste pierwiastki mają taką samą liczbę neutronów jak liczba protonów. Ale w ciężkich pierwiastkach jest więcej neutronów niż protonów. Liczba neutronów jest ważna dla zrównoważenia stabilności jąder. Kiedy jądra są zbyt ciężkie, stają się niestabilne; dlatego te izotopy stają się radioaktywne. Na przykład 238U emituje promieniowanie i rozpada się na znacznie mniejsze jądra. Izotopy mogą mieć różne właściwości ze względu na ich różne masy. Na przykład mogą mieć różne spiny; zatem ich widma NMR różnią się. Jednak ich liczba elektronów jest podobna, co powoduje podobne zachowanie chemiczne.
Jaka jest różnica między alotropami a izotopami?
Allotropy to różne formy tego samego pierwiastka na poziomie molekularnym. Izotopy to różne formy atomów tego samego pierwiastka chemicznego. Kluczowa różnica między alotropami a izotopami polega na tym, że alotropy są rozpatrywane na poziomie molekularnym, podczas gdy izotopy są rozpatrywane na poziomie atomowym. Co więcej, kolejna różnica między alotropami i izotopami polega na tym, że alotropy różnią się między sobą sposobem ułożenia atomów, podczas gdy izotopy różnią się między sobą liczbą neutronów.
Poniższa infografika pokazuje więcej szczegółów na temat różnicy między alotropami a izotopami.
Podsumowanie – alotropy kontra izotopy
Chociaż terminy alotrop i izotop brzmią podobnie, różnią się od siebie w zależności od ich znaczenia. Kluczowa różnica między alotropami a izotopami polega na tym, że alotropy są rozpatrywane na poziomie molekularnym, podczas gdy izotopy są rozpatrywane na poziomie atomowym.
