Ключевое различие между аллотропами и изотопами заключается в том, что аллотропы рассматриваются на молекулярном уровне, тогда как изотопы рассматриваются на атомном уровне.
В периодической таблице насчитывается около 118 элементов в соответствии с их атомным номером. Элемент - это химическое вещество, состоящее только из атомов одного типа; следовательно, они чисты. Аллотропы - это разные формы одного и того же соединения, а изотопы - разные формы одного и того же элемента.
Что такое аллотропы?
Аллотропы – это разные формы одного и того же элемента на молекулярном уровне. Они демонстрируют разные физические свойства. Среди всех химических элементов углерод, кислород, сера и фосфор являются основными элементами, имеющими аллотропы. У углерода большое количество аллотропов. Восемь аллотропов углерода сильно отличаются друг от друга. Например, алмаз является самой прочной аллотропной формой углерода, тогда как графит менее прочный. Углеродные нанотрубки, фуллерен и аморфный углерод - некоторые другие аллотропы углерода.
Рисунок 1: Аллотропы углерода
Для элемента кислорода существуют две распространенные аллотропные формы: O2 и O3. О2 больше, чем О3. Обычно в природе одни аллотропы более распространены, чем другие, из-за их стабильности. Фосфор имеет три аллотропных формы: красный, белый и черный фосфор. Из них наиболее распространены красный и белый фосфор. Аллотропы отличаются друг от друга расположением атомов, количеством атомов и т. д.
Что такое изотопы?
Изотопы – это разные формы атомов одного и того же химического элемента. Они отличаются друг от друга тем, что имеют разное количество нейтронов. Поскольку число нейтронов разное, их массовое число тоже разное.
Однако изотопы одного и того же элемента имеют одинаковое количество протонов и нейтронов. Различные изотопы присутствуют в различных количествах, и мы можем указать это как процентное значение, называемое относительным содержанием. Например, водород имеет три изотопа: протий, дейтерий и тритий. Их число нейтронов и относительное содержание следующие.
Рисунок 2: Различные изотопы химического элемента водорода
Количество нейтронов, которое может содержать ядро, различается от элемента к элементу. Среди этих изотопов только некоторые стабильны. Например, кислород имеет три стабильных изотопа, а олово - десять стабильных изотопа. В большинстве случаев простые элементы имеют то же число нейтронов, что и число протонов. Но в тяжелых элементах нейтронов больше, чем протонов. Количество нейтронов важно для баланса стабильности ядер. Когда ядра слишком тяжелые, они становятся нестабильными; поэтому эти изотопы становятся радиоактивными. Например, 238U испускает излучение и распадается на гораздо более мелкие ядра. Изотопы могут иметь разные свойства из-за разной массы. Например, у них могут быть разные вращения; таким образом, их спектры ЯМР различаются. Однако их число электронов одинаково, что приводит к сходному химическому поведению.
В чем разница между аллотропами и изотопами?
Аллотропы – это разные формы одного и того же элемента на молекулярном уровне. Изотопы – это разные формы атомов одного и того же химического элемента. Ключевое различие между аллотропами и изотопами заключается в том, что аллотропы рассматриваются на молекулярном уровне, тогда как изотопы рассматриваются на атомном уровне. Кроме того, еще одно различие между аллотропами и изотопами заключается в том, что аллотропы отличаются друг от друга способом расположения атомов, а изотопы отличаются друг от друга числом нейтронов..
Приведенная ниже инфографика показывает более подробную информацию о разнице между аллотропами и изотопами.
Резюме – Аллотропы против изотопов
Хотя термины аллотроп и изотоп звучат похоже, они очень отличаются друг от друга по своему значению. Ключевое различие между аллотропами и изотопами заключается в том, что аллотропы рассматриваются на молекулярном уровне, тогда как изотопы рассматриваются на атомном уровне.
