Аллотроптар мен изотоптар арасындағы негізгі айырмашылық мынада: аллотроптар молекулалық деңгейде, ал изотоптар атомдық деңгейде қарастырылады.
Периодтық жүйеде атом нөміріне сәйкес шамамен 118 элемент бар. Элемент - атомдардың бір түрінен ғана тұратын химиялық зат; сондықтан олар таза. Аллотроптар бір қосылыстың әртүрлі формалары, ал изотоптар бір элементтің әртүрлі формалары.
Аллотроптар дегеніміз не?
Аллотроптар – молекулалық деңгейде бір элементтің әртүрлі формалары. Олар әртүрлі физикалық қасиеттерді көрсетеді. Барлық химиялық элементтердің ішінде көміртегі, оттегі, күкірт және фосфор аллотроптары бар негізгі элементтер болып табылады. Көміртектің аллотроптары көп. Көміртектің сегіз аллотроптары бір-бірінен айтарлықтай ерекшеленеді. Мысалы, алмаз көміртегінің ең күшті аллотропы, ал графит онша күшті емес. Көміртекті нанотүтіктер, фуллерен және аморфты көміртек көміртегінің кейбір басқа аллотроптары болып табылады.
1-сурет: Көміртектің аллотроптары
Оттегі элементі үшін O2 және O3 сияқты екі жалпы аллотроп бар. O2 O3 қарағанда көп. Әдетте табиғатта кейбір аллотроптар тұрақтылығына байланысты басқаларына қарағанда көбірек болады. Фосфордың қызыл, ақ және қара фосфор сияқты үш аллотропы бар. Олардың ішінде қызыл және ақ фосфор ең көп таралған. Аллотроптар бір-бірінен атомдық орналасуына, атомдар санына және т.б.
Изотоптар дегеніміз не?
Изотоптар - бір химиялық элемент атомдарының әртүрлі формалары. Олар бір-бірінен ерекшеленеді, өйткені оларда нейтрондардың саны әртүрлі. Нейтрон саны әртүрлі болғандықтан, олардың массалық саны да әртүрлі.
Алайда бір элементтің изотоптарында протондар мен нейтрондардың саны бірдей. Әртүрлі изотоптар әртүрлі мөлшерде болады және біз оны салыстырмалы молшылық деп аталатын пайыздық мән ретінде бере аламыз. Мысалы, сутектің протий, дейтерий және тритий сияқты үш изотопы бар. Олардың нейтрондар саны мен салыстырмалы көптігі келесідей.
2-сурет: сутегі химиялық элементінің әртүрлі изотоптары
Ядро ұстай алатын нейтрондар саны элементтен элементке қарай әр түрлі болады. Бұл изотоптардың ішінде тек кейбіреулері тұрақты. Мысалы, оттегінің үш тұрақты изотопы, ал қалайының он тұрақты изотопы бар. Көп жағдайда қарапайым элементтердің нейтрон саны протон санымен бірдей болады. Бірақ ауыр элементтерде протондарға қарағанда нейтрондар көп. Нейтрондар саны ядролардың тұрақтылығын теңестіру үшін маңызды. Ядролар тым ауыр болса, олар тұрақсыз болады; сондықтан бұл изотоптар радиоактивті болады. Мысалы, 238U сәуле шығарады және әлдеқайда кіші ядроларға дейін ыдырайды. Массалары әртүрлі болғандықтан изотоптар әртүрлі қасиеттерге ие болуы мүмкін. Мысалы, олардың айналуы әртүрлі болуы мүмкін; сондықтан олардың ЯМР спектрлері әртүрлі. Дегенмен, олардың электрон саны ұқсас, бұл ұқсас химиялық әрекетті тудырады.
Аллотроптар мен изотоптардың айырмашылығы неде?
Аллотроптар – молекулалық деңгейде бір элементтің әртүрлі формалары. Изотоптар - бір химиялық элемент атомдарының әртүрлі формалары. Аллотроптар мен изотоптардың негізгі айырмашылығы - аллотроптар молекулалық деңгейде, ал изотоптар атомдық деңгейде қарастырылады. Сонымен қатар, аллотроптар мен изотоптардың тағы бір айырмашылығы мынада: аллотроптар атомдардың орналасу жолында бір-бірінен ерекшеленеді, ал изотоптар бір-бірінен нейтрондар саны бойынша ерекшеленеді.
Төмендегі инфографика аллотроптар мен изотоптар арасындағы айырмашылық туралы толығырақ ақпаратты көрсетеді.
Қорытынды – Аллотроптар және изотоптар
Аллотроп және изотоп терминдері ұқсас болғанымен, мағыналары бойынша бір-бірінен өте ерекшеленеді. Аллотроптар мен изотоптар арасындағы негізгі айырмашылық мынада: аллотроптар молекулалық деңгейде, ал изотоптар атомдық деңгейде қарастырылады.
