ההבדל העיקרי בין איזוטופים ליסודות הוא שהאיזוטופים הם צורות שונות של אותו יסוד כימי ואילו היסודות הם מינים של אטומים בעלי אותו מספר פרוטונים בגרעיני האטום.
סוג דומה של אטומים יכול לעבור שינויים קלים כדי ליצור איזוטופים שונים. לאלמנט עשויים להיות מספר איזוטופים. טבעו של כל איזוטופ תורם לאופיו של יסוד. כאן, נדון בפירוט על האיזוטופים והיסודות כדי להבהיר את ההבדל בין איזוטופים ואלמנטים.
מהם איזוטופים?
אטומים של אותו יסוד יכולים להיות שונים זה מזה.האטומים השונים הללו של אותו יסוד הם איזוטופים. הם שונים זה מזה על ידי מספר שונה של נויטרונים. מכיוון שמספר הנייטרונים שונה, גם מספר המסה שלהם שונה. עם זאת, לאיזוטופים של אותו יסוד יש אותו מספר של פרוטונים. בטבע, איזוטופים שונים מופיעים בכמויות שונות. לכן, אנו יכולים לתת את התרחשותם כערך אחוז הנקרא שפע יחסי. למשל, למימן יש שלושה איזוטופים כמו פרוטיום, דאוטריום וטריטיום. מספר הפרוטונים בגרעיני האטום שלהם זהה, אבל מספר הנייטרונים שונה. הנייטרונים והשפע היחסי שלהם הם כדלקמן.
- 1 H – ללא נויטרונים, השפע היחסי הוא 99.985%
- 2 H- נויטרון אחד, השפע היחסי הוא 0.015%
- 3 H- שני נויטרונים, השפע היחסי הוא 0 %
איור 01: איזוטופים של 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 ממספר הפרוטונים.
יתר על כן, מספר הנייטרונים חשוב לאיזון היציבות של הגרעינים. כאשר הגרעינים כבדים מדי, הם הופכים לא יציבים ולכן, האיזוטופים הללו הופכים לרדיואקטיביים. לדוגמה, 238U פולט קרינה ומתפרק לגרעינים קטנים בהרבה. לאיזוטופים עשויים להיות תכונות שונות בגלל המסות השונות שלהם. לדוגמה, הם יכולים לקבל ספינים שונים. לפיכך, ספקטרום ה-NMR שלהם שונה. עם זאת, מספר האלקטרונים שלהם דומה וגורם להתנהגות כימית דומה.
מהם אלמנטים?
אנחנו מכירים את המילה "אלמנט", כי אנחנו לומדים עליהם בטבלה המחזורית. בטבלה המחזורית ישנם כ-118 יסודות כימיים, והם מסודרים לפי מספרם האטומי. יסוד הוא מין כימי, המייצג רק סוג יחיד של אטומים. לפיכך, הם טהורים. יתר על כן, לאטומים של אותו יסוד יש אותו מספר של פרוטונים בגרעיני האטום שלהם. אבל, מספר הנייטרונים יכול להיות שונה זה מזה. לדוגמה, היסוד הקטן ביותר הוא מימן. כסף, זהב, פלטינה הם חלק מהאלמנטים היקרים הידועים.
לכל יסוד יש מסה אטומית, מספר אטומי, סמל, תצורה אלקטרונית וכו'. למרות שרוב היסודות מתרחשים באופן טבעי, ישנם כמה יסודות סינתטיים כמו Californium, Americium, Einsteinium ומנדלביום. אנחנו יכולים לסווג את כל האלמנטים לשלוש קבוצות; כמתכות, מתכות ולא מתכות.
איור 02: Endoskeleton
יתר על כן, אנו יכולים לסווג אותם לקבוצות ותקופות על סמך מאפיינים ספציפיים יותר. כמו כן, אלמנטים באותה קבוצה או תקופה חולקים מאפיינים משותפים מסוימים, ומאפיינים מסוימים עשויים להשתנות ברצף כאשר אתה עובר קבוצה או תקופה. יתרה מכך, יסודות יכולים לעבור שינויים כימיים ליצירת תרכובות שונות; עם זאת, איננו יכולים לפרק יסודות נוספים בשיטות כימיות פשוטות.
מה ההבדל בין איזוטופים ואלמנטים?
המונח יסוד כימי מתאר מין של אטומים בעוד שהמונח איזוטופים מתאר צורות שונות של אותו יסוד כימי. לכן, ההבדל העיקרי בין איזוטופים ליסודות הוא שאיזוטופים הם צורות שונות של אותו יסוד כימי ואילו יסודות הם מינים של אטומים בעלי אותו מספר פרוטונים בגרעיני האטום.יתר על כן, הבדל אחד נוסף בין איזוטופים ליסודות הוא שלאיזוטופים יש מספר שונה של נויטרונים, אך ליסודות כימיים יכולים להיות מספר זהה של נויטרונים או מספר שונה של נויטרונים; אבל לעולם אין להם אותו מספר של פרוטונים.
כעוד הבדל חשוב בין איזוטופים ליסודות, אנו יכולים לומר שניתן לחשב את המסה האטומית של איזוטופ על ידי הוספת המסה הכוללת של הפרוטונים והנייטרונים בגרעיני האטום, בעוד שאנו יכולים לחשב את המסה האטומית של יסוד כימי משתמש במסה האטומית של האיזוטופים שלו ובשפע היחסי שלהם.
סיכום – איזוטופים לעומת אלמנטים
איזוטופים הם צורות אטומיות שונות של אותו יסוד כימי. ההבדל העיקרי בין איזוטופים ליסודות הוא שהאיזוטופים הם צורות שונות של אותו יסוד כימי ואילו היסודות הם מינים של אטומים בעלי אותו מספר פרוטונים בגרעיני האטום.
