Põhiline erinevus isotoopide ja elementide vahel on see, et isotoobid on sama keemilise elemendi erinevad vormid, samas kui elemendid on aatomiliigid, mille aatomituumades on sama arv prootoneid.
Sarnast tüüpi aatomid võivad läbida kergeid muutusi, moodustades erinevaid isotoope. Ühel elemendil võib olla mitu isotoopi. Iga isotoobi olemus mõjutab elemendi olemust. Siin käsitleme üksikasjalikult isotoope ja elemente, et selgitada isotoopide ja elementide erinevust.
Mis on isotoobid?
Sama elemendi aatomid võivad üksteisest erineda. Need sama elemendi erinevad aatomid on isotoobid. Need erinevad üksteisest erineva arvu neutronite poolest. Kuna neutronite arv on erinev, erineb ka nende massiarv. Samas on sama elemendi isotoopides sama palju prootoneid. Looduses esineb erinevaid isotoope erinevas koguses. Seetõttu saame nende esinemise anda protsendiväärtusena, mida nimetatakse suhteliseks arvukuseks. Näiteks vesinikul on kolm isotoopi, nagu protium, deuteerium ja triitium. Prootonite arv nende aatomituumades on sama, kuid neutronite arv on erinev. Nende neutronid ja suhteline arvukus on järgmised.
- 1 H – neutroneid pole, suhteline arvukus on 99,985%
- 2 H- üks neutron, suhteline arvukus on 0,015%
- 3 H- kaks neutronit, suhteline arvukus on 0 %
Joonis 01: Vesiniku isotoobid
Neutronite arv, mida tuumas võib hoida, on elemenditi erinev. Nende isotoopide hulgas on ainult mõned stabiilsed. Näiteks hapnikul on kolm stabiilset isotoopi ja tinal kümme stabiilset isotoopi. Enamasti on lihtsatel elementidel prootoniarvuga sama neutronite arv. Kuid rasketes elementides on neutroneid rohkem kui prootoneid.
Lisaks on tuumade stabiilsuse tasakaalustamiseks oluline neutronite arv. Kui tuumad on liiga rasked, muutuvad need ebastabiilseks ja seetõttu muutuvad need isotoobid radioaktiivseks. Näiteks 238U kiirgab kiirgust ja laguneb palju väiksemateks tuumadeks. Isotoopidel võivad olla erinevad omadused nende erineva massi tõttu. Näiteks võivad neil olla erinevad spinnid. Seega on nende NMR spektrid erinevad. Kuid nende elektronide arv on sarnane, põhjustades sarnase keemilise käitumise.
Mis on elemendid?
Oleme tuttavad sõnaga „element”, sest saame nende kohta teavet perioodilisuse tabelist. Perioodilises tabelis on umbes 118 keemilist elementi ja need on paigutatud vastav alt nende aatomnumbrile. Element on keemiline rühm, mis esindab ainult ühte tüüpi aatomeid. Järelikult on nad puhtad. Lisaks on sama elemendi aatomite aatomituumades sama arv prootoneid. Kuid neutronite arv võib üksteisest erineda. Näiteks väikseim element on vesinik. Hõbe, kuld, plaatina on mõned üldtuntud hinnalised elemendid.
Igal elemendil on aatommass, aatomarv, sümbol, elektrooniline konfiguratsioon jne. Kuigi enamik elemente esineb looduslikult, leidub ka sünteetilisi elemente, nagu Californium, Americium, Einsteinium ja Mendelevium. Saame kõik elemendid liigitada kolme rühma; metallide, metalloidide ja mittemetallidena.
Joonis 02: Endoskelett
Lisaks saame need liigitada rühmadesse ja perioodidesse spetsiifilisemate tunnuste alusel. Samuti on sama rühma või perioodi elementidel teatud ühised omadused ja mõned omadused võivad rühma või perioodi läbimisel järjestikku muutuda. Lisaks võivad elemendid läbida keemilisi muutusi, moodustades erinevaid ühendeid; siiski ei saa me elemente lihtsate keemiliste meetoditega edasi lagundada.
Mis vahe on isotoopide ja elementide vahel?
Termina keemiline element kirjeldab aatomiliike, termin isotoobid aga sama keemilise elemendi erinevaid vorme. Seetõttu on peamine erinevus isotoopide ja elementide vahel see, et isotoobid on sama keemilise elemendi erinevad vormid, samas kui elemendid on aatomiliigid, millel on aatomituumades sama arv prootoneid. Lisaks on veel üks erinevus isotoopide ja elementide vahel see, et isotoopides on erinev arv neutroneid, kuid keemilistes elementides võib olla kas sama arv neutroneid või erinev arv neutroneid; kuid neil pole kunagi sama palju prootoneid.
Teise olulise erinevusena isotoopide ja elementide vahel võime öelda, et isotoobi aatommassi saab arvutada lihts alt prootonite ja aatomituumades olevate neutronite kogumassi liitmise teel, samas kui saame arvutada isotoobi aatommassi. keemiline element, kasutades selle isotoopide aatommasse ja nende suhtelist arvukust.
Kokkuvõte – isotoobid vs elemendid
Isotoobid on sama keemilise elemendi erinevad aatomivormid. Peamine erinevus isotoopide ja elementide vahel on see, et isotoobid on sama keemilise elemendi erinevad vormid, samas kui elemendid on aatomiliigid, millel on aatomituumades sama arv prootoneid.
