Hovedforskel - Allotropes vs Isotoper

Kemiske elementer kan forekomme naturligt i flere forskellige former. Nogle gange findes elementerne i kombination med andre elementer, og nogle gange findes elementer i deres elementære form, såsom guld (Au). Nogle elementer forekommer imidlertid naturligt i forskellige former, men er i samme fysiske tilstand. Sådanne elementer kaldes allotroper. Der er også elementer, der har forskellige former for atomstrukturer. De kaldes isotoper. Hovedforskellen mellem allotroper og isotoper er det allotroper er defineret på deres molekylære niveau, mens isotoper er defineret på deres atomniveau.

Nøgleområder omfattet

1. Hvad er Allotropes - Definition, egenskaber, eksempler 2. Hvad er isotoper - Definition, egenskaber, eksempler 3. Hvad er forskellen mellem allotroper og isotoper - Sammenligning af vigtige forskelle

Nøglebetingelser: Allotroper, Allotropi, kulstof, guld, brint, isotoper, svovl

Hvad er Allotropes

Allotroper er forskellige former for det samme kemiske element, der er stabile i samme fysiske tilstand. I allotroper er atomerne i det samme element bundet til hinanden på forskellige måder. Med andre ord er det rumlige arrangement af atomer forskelligt fra en allotrop til en anden. En allotrop består kun af atomer af det samme element. Der er ingen kombinationer af atomer af forskellige grundstoffer.

Den fysiske tilstand af allotroper af det samme kemiske grundstof er den samme. Men allotropers molekylformler kan enten være ens eller forskellige fra hinanden. Derfor kan allotropers kemiske og fysiske egenskaber være forskellige fra hinanden.

Allotropi er det udtryk, der bruges til at beskrive tilstedeværelse eller fravær af allotroper for et bestemt kemisk element. Alle kemiske elementer har ikke allotroper. Kun nogle elementer viser allotropi. Nogle almindelige eksempler diskuteres nedenfor.

Kulstof (C)

Kulstof er et vigtigt kemisk element, der viser allotropi. De mest almindelige allotroper af kulstof er grafit og diamant. Både grafit og diamant består kun af kulstofatomer. Men molekylstrukturen, hybridiseringen af ​​carbonatomer og andre fysiske egenskaber ved dem er forskellige fra hinanden.

Figur 01: Kemiske strukturer og udseendet af diamant og grafit

Ilt

Allotroperne af ilt er Dioxygen (O₂) og ozon (O₃). Begge er i gasfasen i naturen og er forskellige fra hinanden gennem molekylær struktur, kemiske og fysiske egenskaber.

Svovl

Svovl i naturen findes som S₈ enheder. Disse enheder består af otte svovlatomer. Her er et svovlatom bundet til to andre svovlatomer, der danner en cyklisk struktur. Disse cykliske strukturer kan enten være i rhombisk struktur, nåleform (monoklinisk) eller orthorhombisk form. Den generelle struktur for S₈ er kronestrukturen.

Figur 02: Kronstruktur af S8

Allotropi er defineret for molekyler i fysisk tilstand. Derfor er flydende vand og is ikke allotroper, selvom begge kun består af vandmolekyler (H₂O).

Hvad er isotoper

Isotoper er forskellige former for atomstrukturer af det samme kemiske grundstof. Generelt er et atom lavet af en kerne og en elektronsky, der omgiver denne kerne. Kernen består af protoner og neutroner, hvorimod elektronskyen kun består af elektroner. Et element består af et unikt antal protoner. Et element atomnummer er antallet af protoner. Derfor har hvert kemisk element et unikt atomnummer. Det periodiske system af elementer er bygget baseret på atomernes antal numre. Her er de kemiske elementer arrangeret i den stigende rækkefølge af atomnummeret. Antallet af neutroner, der er til stede i kernen, er imidlertid ikke en unik værdi for grundstoffer. Atomer i det samme element kan have et andet antal neutroner i deres kerne. Disse atomer kaldes isotoper.

Isotoper af et bestemt element kan enten være stabile eller ustabile. Ustabile isotoper kan undergå radioaktivt henfald for at opnå en stabil form. Nogle af de mest almindelige isotoper er angivet nedenfor.

Brint (H)

Atomnummeret for brint er 1. Derfor består det af 1 proton. Der er 3 almindelige brintisotoper. De er Protium, Deuterium og Tritium. Protium har ingen neutroner; Deuterium har en neutron og Tritium har to neutroner i deres kerne.

Figur 03: Isotoper af brint

Helium

Helium består af to protoner. Naturligt forekommende isotoper af Helium har 1 neutron eller 2 neutroner.

Figur 04: Isotoper af Helium

Kulstof

Kulstofatomer forekommer også i isotopformer. Den mest almindelige isotop af kulstof består af 6 neutroner. Nogle kulstofisotoper har 7 eller 8 neutroner.

Forskellen mellem allotroper og isotoper

Definition

Allotropes: Allotroper er forskellige former for det samme kemiske grundstof, som er stabile i samme fysiske tilstand.

Isotoper: Isotoper er forskellige former for atomstrukturer af det samme kemiske grundstof.

Natur

Allotropes: Allotroper beskriver molekylære strukturer.

Isotoper: Isotoper beskriver atomstrukturer.

Masse

Allotropes: Molotmassen af ​​allotroper kan enten være ens eller forskellig fra hinanden.

Isotoper: Atomnummeret på isotoper er det samme, men atommasserne er forskellige fra hinanden.

Overflod

Allotroper: Allotroper findes ikke i alle kemiske elementer.

Isotoper: Isotoper findes i næsten alle elementer.

Kemiske egenskaber

Allotropes: Allotropers kemiske egenskaber er forskellige fra hinanden.

Isotoper: Isotopernes kemiske egenskaber er ens på grund af tilstedeværelsen af ​​lige mange elektroner.

Stabilitet

Allotroper: Allotroper er stabile molekyler, der findes naturligt.

Isotoper: Nogle isotoper er stabile, mens andre er ustabile.

Konklusion

Både allotroper og isotoper refererer til forskellige former for et bestemt kemisk element. Allotroper forklarer forskellene i molekylære strukturer. Isotoper forklarer forskellene i atomstrukturer. Dette er den største forskel mellem allotroper og isotoper. Allotroper kan enten have meget små forskelle i deres egenskaber eller store forskelle. Men de fleste isotoper er forskellige fra hinanden i henhold til deres stabilitet frem for andre egenskaber. De kemiske egenskaber ved isotoper ville være de samme, fordi de har samme antal elektroner. Næsten alle kemiske egenskaber er afhængige af antallet og arrangementet af elektroner.

Referencer:

1.Helmenstine, Anne Marie. "Hvad er en isotop? Definition og eksempler. ” ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Tilgængelig her. 20. juli 2017. 2. ”Isotoper og allotroper.” GKToday. N.p., n.d. Web. Tilgængelig her. 20. juli 2017.

Billede høflighed:

1. ”Diamant og grafit2 ″ Af Diamond_and_graphite.jpg: Bruger: Itubderivativt arbejde: Materialscientist (snak)-Diamond_and_graphite.jpgFil: Graphite-tn19a.jpg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. “Cyclooctasulfur-above-3D-balls” (Public Domain) via Commons Wikimedia3. “Blausen 0530 HydrogenIsotopes” Af BruceBlaus - Eget arbejde (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia4. “Helium-3 og Helium-4” Af Uwe W.-Eget arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia