Galvenā atšķirība starp alotropiem un izotopiem ir tā, ka alotropi tiek aplūkoti molekulārā līmenī, bet izotopi tiek aplūkoti atomu līmenī.
Periodiskajā tabulā ir aptuveni 118 elementi atbilstoši to atomu skaitam. Elements ir ķīmiska viela, kas sastāv tikai no viena veida atomiem; tātad tie ir tīri. Allotropi ir viena un tā paša savienojuma dažādas formas, savukārt izotopi ir viena un tā paša elementa dažādas formas.
Kas ir allotropi?
Allotropi ir viena un tā paša elementa dažādas formas molekulārā līmenī. Tie parāda dažādas fizikālās īpašības. Starp visiem ķīmiskajiem elementiem ogleklis, skābeklis, sērs un fosfors ir galvenie elementi, kuriem ir allotropi. Ogleklim ir liels skaits alotropu. Astoņi oglekļa allotropi lielā mērā atšķiras viens no otra. Piemēram, dimants ir spēcīgākais oglekļa alotrops, bet grafīts ir mazāk izturīgs. Oglekļa nanocaurules, fullerēns un amorfais ogleklis ir daži citi oglekļa alotropi.
1. attēls: oglekļa alotropi
Skābekļa elementam ir divi izplatīti allotropi, proti, O2 un O3. O2 ir daudz vairāk nekā O3. Parasti dabā daži alotropi ir daudz biežāk nekā citi to stabilitātes dēļ. Fosforam ir trīs allotropi: sarkanais, b altais un melnais fosfors. No tiem visizplatītākais ir sarkanais un b altais fosfors. Allotropi atšķiras viens no otra atomu izvietojuma, atomu skaita utt. dēļ.
Kas ir izotopi?
Izotopi ir viena un tā paša ķīmiskā elementa dažādas atomu formas. Tie atšķiras viens no otra, jo tiem ir atšķirīgs neitronu skaits. Tā kā neitronu skaits ir atšķirīgs, atšķiras arī to masas skaitlis.
Tomēr viena un tā paša elementa izotopiem ir vienāds protonu un neitronu skaits. Dažādi izotopi ir sastopami dažādos daudzumos, un mēs to varam norādīt kā procentuālo vērtību, ko sauc par relatīvo pārpilnību. Piemēram, ūdeņradim ir trīs izotopi: protijs, deitērijs un tritijs. To neitronu skaits un relatīvais daudzums ir šāds.
2. attēls: ķīmiskā elementa ūdeņraža dažādi izotopi
Neitronu skaits, ko kodols var saturēt, atšķiras atkarībā no elementa. No šiem izotopiem tikai daži ir stabili. Piemēram, skābeklim ir trīs stabili izotopi, un alvai ir desmit stabili izotopi. Lielāko daļu laika vienkāršiem elementiem ir tāds pats neitronu numurs kā protonu skaitlim. Bet smagajos elementos neitronu ir vairāk nekā protonu. Neitronu skaits ir svarīgs, lai līdzsvarotu kodolu stabilitāti. Kad kodoli ir pārāk smagi, tie kļūst nestabili; tāpēc tie izotopi kļūst radioaktīvi. Piemēram, 238U izstaro starojumu un sadalās daudz mazākos kodolos. Izotopiem var būt dažādas īpašības to atšķirīgās masas dēļ. Piemēram, tiem var būt dažādi griezieni; tādējādi to KMR spektri atšķiras. Tomēr to elektronu skaits ir līdzīgs, kas izraisa līdzīgu ķīmisko uzvedību.
Kāda ir atšķirība starp allotropiem un izotopiem?
Allotropi ir viena un tā paša elementa dažādas formas molekulārā līmenī. Izotopi ir viena un tā paša ķīmiskā elementa dažādas atomu formas. Galvenā atšķirība starp alotropiem un izotopiem ir tā, ka alotropi tiek aplūkoti molekulārā līmenī, bet izotopi tiek aplūkoti atomu līmenī. Turklāt vēl viena atšķirība starp alotropiem un izotopiem ir tāda, ka alotropi atšķiras viens no otra atomu izvietojumā, savukārt izotopi atšķiras viens no otra ar neitronu skaitu.
Tālāk esošajā infografikā ir parādīta sīkāka informācija par atšķirību starp allotropiem un izotopiem.
Kopsavilkums - alotropi pret izotopiem
Lai gan termini allotrops un izotops izklausās līdzīgi, tie ļoti atšķiras viens no otra atbilstoši to nozīmei. Galvenā atšķirība starp alotropiem un izotopiem ir tā, ka alotropi tiek aplūkoti molekulārā līmenī, bet izotopi tiek aplūkoti atomu līmenī.
