Forskjellen mellom isotoper og elementer

De nøkkelforskjell mellom isotoper og elementer er at isotoper er forskjellige former av det samme kjemiske elementet mens elementene er atomer som har samme antall protoner i atomkjernene.

En lignende type atomer kan gjennomgå små endringer for å danne forskjellige isotoper. Et element kan ha flere isotoper. Naturen til hver isotop bidrar til et elements natur. Her vil vi diskutere i detalj om isotoper og elementer for å belyse forskjellen mellom isotoper og elementer.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er isotoper
3. Hva er elementer
4. Side ved side-sammenligning - Isotoper vs elementer i tabellform
5. Sammendrag

Hva er isotoper?

Atomer av samme element kan være forskjellige fra hverandre. Disse forskjellige atomer av det samme elementet er isotoper. De er forskjellige fra hverandre ved å ha et annet antall nøytroner. Siden neutronstallet er annerledes, varierer også deres massenummer. Imidlertid har isotoper av det samme element det samme antall protoner. I naturen forekommer forskjellige isotoper i varierende mengder. Derfor kan vi gi sin forekomst som en prosentverdi kalt relativ overflod. For eksempel har hydrogen tre isotoper som protium, deuterium og tritium. Antallet protoner i atomkjernene er det samme, men antall nøytroner er forskjellige. Deres nøytroner og relative overflod er som følger.

• ¹H - ingen nøytroner, relativ overflod er 99,985%
• ²H-ett nøytron, relativ overflod er 0,015%
• ³H-to nøytroner, relativ overflod er 0%

Figur 01: Isotoper av hydrogen

Antallet nøytroner som en kjerne kan holde, er forskjellig fra element til element. Blant disse isotoper er bare noen stabile. For eksempel har oksygen tre stabile isotoper, og tinn har ti stabile isotoper. De fleste ganger har enkle elementer samme nøytronnummer som protonnummeret. Men i tunge elementer er mer nøytroner der enn antall protoner.

Videre er antall nøytroner viktig for å balansere stabiliteten til kjernene. Når kjernene er for tunge, blir de ustabile, og derfor blir disse isotoperne radioaktive. For eksempel, ²³⁸U avgir stråling og faller ned i mye mindre kjerner. Isotoper kan ha forskjellige egenskaper på grunn av deres forskjellige masser. For eksempel kan de ha forskjellige spinn. Dermed varierer deres NMR-spektra. Imidlertid er deres elektronnummer tilsvarende som gir opphav til lignende kjemisk oppførsel.

Hva er elementer?

Vi er kjent med ordet "element", fordi vi lærer om dem i det periodiske bordet. Det er omtrent 118 kjemiske elementer i periodisk tabell, og de er ordnet etter deres atomnummer. Et element er en kjemisk art, som bare representerer en enkelt type atomer. Derfor er de rene. Videre har atomene av det samme element det samme antall protoner i deres atomkjerner. Men antall nøytroner kan avvike fra hverandre. For eksempel er det minste elementet hydrogen. Sølv, gull, platina er noen av de allment kjente dyrebare elementene.

Hvert element har en atommasse, atomnummer, symbol, elektronisk konfigurasjon, etc. Selv om de fleste elementene er naturlig forekommende, er det noen syntetiske elementer som Californium, Americium, Einsteinium og Mendelevium. Vi kan kategorisere alle elementene i tre grupper; som metaller, metalloider og ikke-metaller.

Figur 02: Endoskeleton

Videre kan vi kategorisere dem i grupper og perioder basert på mer spesifikke egenskaper. Elementer i samme gruppe eller periode deler også visse vanlige egenskaper, og enkelte egenskaper kan endres sekvensielt når du går gjennom en gruppe eller periode. Videre kan elementer gjennomgå kjemiske forandringer for å danne forskjellige forbindelser; Vi kan imidlertid ikke bryte ned elementer videre ved enkle kjemiske metoder.

Hva er forskjellen mellom isotoper og elementer?

Begrepet kjemisk element beskriver en atomerart mens begrepet isotoper beskriver forskjellige former for det samme kjemiske elementet. Derfor er nøkkeldifferansen mellom isotoper og elementer at isotoper er forskjellige former for det samme kjemiske elementet mens elementer er atomer som har samme antall protoner i atomkjernene. Videre er en annen forskjell mellom isotoper og elementer at isotoper har forskjellig antall nøytroner, men kjemiske elementer kan ha enten det samme antall neutroner eller et annet antall nøytroner; men de har aldri samme antall protoner.

Som en annen viktig forskjell mellom isotoper og elementer, kan vi si at atommasse av en isotop kan beregnes ved ganske enkelt å legge til den totale massen av protoner og nøytronene i atomkjernene mens vi kan beregne atommassen til et kjemisk element ved hjelp av atomene massene av isotoper og deres relative overflod.

Oppsummering - Isotoper vs Elements

Isotoper er forskjellige atomformer av samme kjemiske element. Hovedforskjellen mellom isotoper og elementer er at isotoper er forskjellige former for det samme kjemiske elementet mens elementene er atomer som har samme antall protoner i atomkjernene.

Henvisning:

1. "Chemical Element." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. november 2018. Tilgjengelig her  
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Isotoper Definisjon og Eksempler i Kjemi." ThoughtCo, 22. oktober 2018. Tilgjengelig her  

Bilde Courtesy:

1. "204 Isotoper av Hydrogen-01" Av OpenStax College - Anatomi og fysiologi, Connexions nettsted.  (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Simple Periodic Table Chart-en" Av Offnfopt - Eget arbeid, (Public Domain) via Commons Wikimedia