ההבדל העיקרי בין אלוטרופים לאיזוטופים הוא שאלוטרופים נחשבים ברמה המולקולרית ואילו איזוטופים נחשבים ברמה האטומית.
ישנם כ-118 יסודות בטבלה המחזורית לפי המספר האטומי שלהם. יסוד הוא חומר כימי המורכב מסוג אחד בלבד של אטומים; לפיכך, הם טהורים. אלוטרופים הם צורות שונות של אותה תרכובת בעוד איזוטופים הם צורות שונות של אותו יסוד.
מהם Allotropes?
אלוטרופים הם צורות שונות של אותו יסוד ברמה המולקולרית. הם מראים תכונות פיזיקליות שונות.בין כל היסודות הכימיים, פחמן, חמצן, גופרית וזרחן הם היסודות העיקריים שיש להם אלוטרופים. לפחמן יש מספר רב של אלוטרופים. שמונת האלוטרופים של הפחמן שונים זה מזה במידה רבה. לדוגמה, יהלום הוא האלוטרופ החזק ביותר של פחמן ואילו גרפיט פחות חזק. ננו-צינוריות פחמן, פולרן ופחמן אמורפי הם כמה אלוטרופים אחרים של פחמן.
איור 1: Allotropes of Carbon
עבור היסוד חמצן, ישנם שני אלוטרופים נפוצים כמו O2 ו-O3. O2 נמצא בשפע מ-O3. בדרך כלל, בטבע, אלוטרופים מסוימים נמצאים בשפע יותר מאחרים בגלל יציבותם. לזרחן יש שלושה אלוטרופים כמו זרחן אדום, לבן ושחור. מבין אלה, זרחן אדום ולבן הם הנפוצים ביותר. אלוטרופים שונים זה מזה בגלל הסידור האטומי, מספר האטומים וכו'.
מהם איזוטופים?
איזוטופים הם צורות שונות של אטומים של אותו יסוד כימי. הם שונים זה מזה מכיוון שיש להם מספר שונה של נויטרונים. מכיוון שמספר הנייטרונים שונה, גם מספר המסה שלהם שונה.
עם זאת, לאיזוטופים של אותו יסוד יש אותו מספר של פרוטונים וניוטרונים. איזוטופים שונים קיימים בכמויות משתנות, ואנחנו יכולים לתת זאת כאחוז ערך הנקרא שפע יחסי. לדוגמה, למימן יש שלושה איזוטופים כמו פרוטיום, דאוטריום וטריטיום. מספר הנייטרונים והשפע היחסי שלהם הם כדלקמן.
איור 2: איזוטופים שונים של היסוד הכימי מימן
מספר הנייטרונים שגרעין יכול להחזיק שונה מיסוד ליסוד.בין האיזוטופים הללו, רק חלקם יציבים. לדוגמה, לחמצן יש שלושה איזוטופים יציבים, ולפח יש עשרה איזוטופים יציבים. לרוב, ליסודות פשוטים יש את אותו מספר נויטרונים כמו מספר הפרוטונים. אבל, ביסודות כבדים, יש יותר נויטרונים מאשר פרוטונים. מספר הנייטרונים חשוב לאיזון יציבות הגרעינים. כאשר הגרעינים כבדים מדי, הם הופכים ללא יציבים; לכן, האיזוטופים האלה הופכים לרדיואקטיביים. לדוגמה, 238U פולט קרינה ומתפרק לגרעינים קטנים בהרבה. לאיזוטופים עשויים להיות תכונות שונות בגלל המסות השונות שלהם. לדוגמה, ייתכן שיש להם ספינים שונים; לכן ספקטרום ה-NMR שלהם שונים. עם זאת, מספר האלקטרונים שלהם דומה, מה שגורם להתנהגות כימית דומה.
מה ההבדל בין אלוטרופים לאיזוטופים?
אלוטרופים הם צורות שונות של אותו יסוד ברמה המולקולרית. איזוטופים הם צורות שונות של אטומים של אותו יסוד כימי. ההבדל העיקרי בין אלוטרופים לאיזוטופים הוא שאלוטרופים נחשבים ברמה המולקולרית, ואילו איזוטופים נחשבים ברמה האטומית.יתרה מכך, הבדל נוסף בין אלוטרופים לאיזוטופים הוא שהאלוטרופים נבדלים זה מזה באופן שבו אטומים מסודרים בעוד איזוטופים שונים זה מזה במספר הנייטרונים.
האינפוגרפיקה למטה מציגה פרטים נוספים על ההבדל בין אלוטרופים לאיזוטופים.
סיכום – אלוטרופים לעומת איזוטופים
למרות שהמונחים אלוטרופ ואיזוטופ נשמעים דומים, הם נבדלים מאוד זה מזה לפי המשמעויות שלהם. ההבדל העיקרי בין אלוטרופים לאיזוטופים הוא שאלוטרופים נחשבים ברמה המולקולרית, ואילו איזוטופים נחשבים ברמה האטומית.
