Ana Fark - Allotroplar ve İzotoplar

Kimyasal elementler doğal olarak birkaç farklı biçimde ortaya çıkabilir. Bazen elementler diğer elementlerle kombinasyon halinde bulunur, bazen elementler altın (Au) gibi elemental formlarında bulunur. Bununla birlikte, bazı elementler doğal olarak farklı formlarda bulunur, ancak aynı fiziksel durumdadır. Bu tür elementlere allotrop denir. Atomik yapıları farklı formlara sahip elementler de vardır. İzotop olarak adlandırılırlar. Allotroplar ve izotoplar arasındaki temel fark şudur: allotroplar moleküler düzeyde tanımlanırken izotoplar atomik düzeyde tanımlanır.

Kapsanan Kilit Alanlar

1. Allotroplar nedir - Tanım, Özellikler, Örnekler 2. İzotoplar Nelerdir? - Tanım, Özellikler, Örnekler 3. Allotroplar ve İzotoplar Arasındaki Fark Nedir? – Temel Farklılıkların Karşılaştırılması

Anahtar Terimler: Allotroplar, Allotropi, Karbon, Altın, Hidrojen, İzotoplar, Kükürt

Allotroplar nedir

Allotroplar, aynı fiziksel durumda kararlı olan aynı kimyasal elementin farklı formlarıdır. Allotroplarda, aynı elementin atomları farklı şekillerde birbirine bağlanır. Başka bir deyişle, atomların uzaysal düzeni bir allotroptan diğerine farklıdır. Bir allotrop sadece aynı elementin atomlarından oluşur. Farklı elementlerin atomlarının kombinasyonları yoktur.

Aynı kimyasal elementin allotroplarının fiziksel durumu aynıdır. Ancak allotropların moleküler formülleri ya eşit ya da birbirinden farklı olabilir. Bu nedenle allotropların kimyasal ve fiziksel özellikleri birbirinden farklı olabilir.

Allotropi, belirli bir kimyasal element için allotropların varlığını veya yokluğunu tanımlamak için kullanılan terimdir. Tüm kimyasal elementlerin allotropları yoktur. Sadece bazı elementler allotropi gösterir. Bazı yaygın örnekler aşağıda tartışılmaktadır.

Karbon (C)

Karbon, allotropi gösteren önemli bir kimyasal elementtir. Karbonun en yaygın allotropları grafit ve elmastır. Hem Grafit hem de elmas sadece karbon atomlarından oluşur. Ancak karbon atomlarının moleküler yapısı, hibritleşmesi ve diğer fiziksel özellikleri birbirinden farklıdır.

Şekil 01: Elmas ve Grafitin kimyasal yapıları ve görünümleri

Oksijen

Oksijenin allotropları Dioksijendir (O₂) ve Ozon (O₃). Her ikisi de doğada gaz halindedir ve moleküler yapı, kimyasal ve fiziksel özellikler bakımından birbirinden farklıdır.

Kükürt

Doğada kükürt S olarak bulunur₈ birimler. Bu birimler sekiz kükürt atomundan oluşur. Burada, bir kükürt atomu, döngüsel bir yapı oluşturan diğer iki kükürt atomuna bağlanır. Bu döngüsel yapılar eşkenar dörtgen yapıda, iğne biçiminde (Monoklinik) veya ortorombik biçimde olabilir. S'nin genel yapısı₈ taç yapısıdır.

Şekil 02: S8'in taç yapısı

Allotropi, fiziksel durumdaki moleküller için tanımlanır. Bu nedenle, sıvı su ve buz, her ikisi de sadece su moleküllerinden oluşsa bile allotrop değildir (H₂Ö).

İzotoplar nelerdir

İzotoplar, aynı kimyasal elementin farklı atomik yapı biçimleridir. Genel olarak, bir atom bir çekirdekten ve bu çekirdeği çevreleyen bir elektron bulutundan oluşur. Çekirdek proton ve nötronlardan oluşurken elektron bulutu sadece elektronlardan oluşur. Bir element, benzersiz bir sayıda protondan oluşur. Bir elementin atom numarası proton sayısıdır. Bu nedenle, her kimyasal elementin benzersiz bir atom numarası vardır. Periyodik element tablosu, elementlerin atom numaralarına göre oluşturulmuştur. Burada kimyasal elementler, atom numarasının artan sırasına göre düzenlenmiştir. Ancak çekirdekte bulunan nötron sayısı, elementler için benzersiz bir değer değildir. Aynı elementin atomlarının çekirdeğinde farklı sayıda nötron bulunabilir. Bu atomlara izotop denir.

Belirli bir elementin izotopları, kararlı veya kararsız olabilir. Kararsız izotoplar, kararlı bir form elde etmek için radyoaktif bozunmaya uğrayabilir. En yaygın İzotoplardan bazıları aşağıda verilmiştir.

Hidrojen (H)

Hidrojenin atom numarası 1'dir. Bu nedenle 1 protondan oluşur. Hidrojenin 3 yaygın İzotopu vardır. Bunlar Protium, Deuterium ve Tritium'dur. Protium'un nötronu yoktur; Deuterium'un bir nötronu ve Tritium'un çekirdeğinde iki nötron vardır.

Şekil 03: Hidrojen İzotopları

Helyum

Helyum iki protondan oluşur. Doğal olarak oluşan Helyum izotopları 1 nötron veya 2 nötron içerir.

Şekil 04: Helyum İzotopları

Karbon

Karbon atomları da izotop formlarında bulunur. Karbonun en yaygın izotopu 6 nötrondan oluşur. Bazı karbon izotoplarının 7 veya 8 nötronu vardır.

Allotroplar ve İzotoplar Arasındaki Fark

Tanım

allotroplar: Allotroplar, aynı fiziksel durumda kararlı olan aynı kimyasal elementin farklı formlarıdır.

izotoplar: İzotoplar, aynı kimyasal elementin farklı atomik yapı biçimleridir.

Doğa

allotroplar: Allotroplar moleküler yapıları tanımlar.

izotoplar: İzotoplar atomik yapıları tanımlar.

Yığın

allotroplar: Allotropların molar kütlesi birbirinden eşit veya farklı olabilir.

izotoplar: İzotopların atom numarası aynıdır, ancak atom kütleleri birbirinden farklıdır.

Bolluk

allotroplar: Allotroplar tüm kimyasal elementlerde bulunmaz.

izotoplar: İzotoplar hemen hemen tüm elementlerde bulunur.

Kimyasal özellikler

allotroplar: Allotropların kimyasal özellikleri birbirinden farklıdır.

izotoplar: İzotopların kimyasal özellikleri, eşit sayıda elektron varlığından dolayı benzerdir.

istikrar

allotroplar: Allotroplar, doğal olarak bulunan kararlı moleküllerdir.

izotoplar: Bazı İzotoplar kararlı iken diğerleri kararsızdır.

Çözüm

Hem allotroplar hem de izotoplar, belirli bir kimyasal elementin farklı formlarına atıfta bulunur. Allotroplar moleküler yapılardaki farklılıkları açıklar. İzotoplar atomik yapılardaki farklılıkları açıklar. Allotroplar ve izotoplar arasındaki temel fark budur. Allotroplar ya özelliklerinde çok küçük farklılıklara ya da büyük farklılıklara sahip olabilir. Ancak çoğu izotop, diğer özelliklerinden ziyade kararlılıklarına göre birbirinden farklıdır. İzotopların kimyasal özellikleri, aynı sayıda elektrona sahip oldukları için aynı olacaktır. Hemen hemen tüm kimyasal özellikler elektronların sayısına ve düzenine bağlıdır.

Referanslar:

1.Helmenstine, Anne Marie. “İzotop Nedir? Tanım ve Örnekler.” Düşünce Şirketi N.p., n.d. Ağ. Burada mevcut. 20 Temmuz 2017. 2. “İzotoplar ve Allotroplar.” GKToday. N.p., n.d. Ağ. Burada mevcut. 20 Temmuz 2017.

Görünüm inceliği:

1.”Diamond ve grafit2″ Diamond_and_graphite.jpg tarafından: Kullanıcı:Itubtürevi çalışma: Materialscientist (konuşma) – Diamond_and_graphite.jpgDosya:Graphite-tn19a.jpg (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia2 aracılığıyla. Commons Wikimedia3 aracılığıyla “Cyclooctasulfur-üstü-3D-toplar” (Public Domain). “Blausen 0530 Hidrojen İzotopları” BruceBlaus'tan - Commons Wikimedia4 aracılığıyla kendi çalışması (CC BY 3.0). "Helyum-3 ve Helyum-4" Uwe W. Tarafından - Commons Wikimedia aracılığıyla kendi eseriniz (Public Domain)