تفاوت اصلی بین ایزوتوپ ها و عناصر در این است که ایزوتوپ ها اشکال مختلف یک عنصر شیمیایی هستند در حالی که عناصر گونه هایی از اتم ها هستند که تعداد پروتون های یکسانی در هسته اتم دارند.
نوع مشابهی از اتم ها می توانند دچار تغییرات جزئی برای تشکیل ایزوتوپ های مختلف شوند. یک عنصر ممکن است چندین ایزوتوپ داشته باشد. ماهیت هر ایزوتوپ به ماهیت یک عنصر کمک می کند. در اینجا، ما به طور مفصل در مورد ایزوتوپ ها و عناصر بحث خواهیم کرد تا تفاوت بین ایزوتوپ ها و عناصر را روشن کنیم.
ایزوتوپ ها چیست؟
اتم های یک عنصر می توانند با یکدیگر متفاوت باشند.این اتم های مختلف یک عنصر ایزوتوپ هستند. آنها با داشتن تعداد متفاوت نوترون با یکدیگر متفاوت هستند. از آنجایی که عدد نوترون متفاوت است، عدد جرمی آنها نیز متفاوت است. با این حال، ایزوتوپ های همان عنصر دارای تعداد پروتون های یکسانی هستند. در طبیعت، ایزوتوپ های مختلف در مقادیر مختلف وجود دارند. بنابراین، می توانیم وقوع آنها را به صورت درصدی به نام فراوانی نسبی در نظر بگیریم. به عنوان مثال، هیدروژن دارای سه ایزوتوپ مانند پروتیوم، دوتریوم و تریتیوم است. تعداد پروتون ها در هسته اتم آنها یکسان است، اما تعداد نوترون ها متفاوت است. نوترون ها و فراوانی نسبی آنها به شرح زیر است.
- 1 H - بدون نوترون، فراوانی نسبی 99.985٪ است
- 2 H- یک نوترون، فراوانی نسبی 0.015% است
- 3 H- دو نوترون، فراوانی نسبی 0 % است
شکل 01: ایزوتوپ های هیدروژن
تعداد نوترون هایی که یک هسته می تواند نگه دارد از عنصری به عنصر دیگر متفاوت است. در میان این ایزوتوپ ها، تنها برخی از آنها پایدار هستند. به عنوان مثال، اکسیژن دارای سه ایزوتوپ پایدار و قلع دارای ده ایزوتوپ پایدار است. اغلب اوقات، عناصر ساده دارای عدد نوترونی یکسان با عدد پروتون هستند. اما در عناصر سنگین، تعداد نوترون‌ها بیشتر از تعداد پروتون‌هاست.
بعلاوه، تعداد نوترون ها برای تعادل پایداری هسته ها مهم است. وقتی هسته ها خیلی سنگین هستند، ناپایدار می شوند و بنابراین، آن ایزوتوپ ها رادیواکتیو می شوند. به عنوان مثال، 238U تشعشع می کند و به هسته های بسیار کوچکتر تجزیه می شود. ایزوتوپ ها به دلیل جرم های متفاوت ممکن است خواص متفاوتی داشته باشند. به عنوان مثال، آنها می توانند چرخش های مختلفی داشته باشند. بنابراین، طیف NMR آنها متفاوت است. با این حال، تعداد الکترون آنها مشابه است که منجر به رفتار شیمیایی مشابه می شود.
عناصر چیست؟
ما با کلمه "عنصر" آشنا هستیم، زیرا در جدول تناوبی با آنها آشنا می شویم. در جدول تناوبی حدود 118 عنصر شیمیایی وجود دارد که بر اساس عدد اتمی خود مرتب شده اند. عنصر یک گونه شیمیایی است که تنها یک نوع اتم را نشان می دهد. از این رو، آنها پاک هستند. علاوه بر این، اتم های همان عنصر دارای تعداد پروتون های یکسانی در هسته اتمی خود هستند. اما، تعداد نوترون ها می تواند با یکدیگر متفاوت باشد. به عنوان مثال، کوچکترین عنصر هیدروژن است. نقره، طلا، پلاتین برخی از عناصر گرانبهای رایج شناخته شده هستند.
هر عنصر دارای جرم اتمی، عدد اتمی، نماد، پیکربندی الکترونیکی و غیره است. اگرچه بیشتر عناصر به طور طبیعی وجود دارند، برخی از عناصر مصنوعی مانند کالیفرنیوم، آمریکیوم، انیشتینیم و مندلویوم نیز وجود دارند. ما می توانیم تمام عناصر را به سه گروه دسته بندی کنیم. به عنوان فلزات، متالوئیدها و نافلزات.
شکل 02: اسکلت درونی
بعلاوه، می توانیم آنها را بر اساس ویژگی های خاص تر به گروه ها و دوره ها دسته بندی کنیم. همچنین، عناصر موجود در یک گروه یا دوره دارای ویژگی‌های مشترک خاصی هستند و برخی از ویژگی‌ها ممکن است به‌طور متوالی زمانی که از یک گروه یا دوره عبور می‌کنید تغییر کنند. علاوه بر این، عناصر می توانند برای تشکیل ترکیبات مختلف دچار تغییرات شیمیایی شوند. با این حال، ما نمی‌توانیم عناصر را با روش‌های شیمیایی ساده تجزیه کنیم.
تفاوت بین ایزوتوپ ها و عناصر چیست؟
اصطلاح عنصر شیمیایی گونه ای از اتم ها را توصیف می کند در حالی که اصطلاح ایزوتوپ ها اشکال مختلف یک عنصر شیمیایی را توصیف می کنند. بنابراین، تفاوت اصلی بین ایزوتوپ ها و عناصر در این است که ایزوتوپ ها اشکال مختلف یک عنصر شیمیایی هستند در حالی که عناصر گونه هایی از اتم ها هستند که تعداد پروتون های یکسانی در هسته اتم دارند.علاوه بر این، یک تفاوت دیگر بین ایزوتوپ‌ها و عناصر این است که ایزوتوپ‌ها تعداد نوترون‌های متفاوتی دارند، اما عناصر شیمیایی می‌توانند تعداد نوترون‌های مشابه یا تعداد نوترون‌های متفاوتی داشته باشند. اما آنها هرگز به تعداد پروتون یکسانی ندارند.
به عنوان یکی دیگر از تفاوت های مهم بین ایزوتوپ ها و عناصر، می توان گفت که جرم اتمی یک ایزوتوپ را می توان با جمع کردن جرم کل پروتون ها و نوترون های هسته اتم محاسبه کرد، در حالی که می توانیم جرم اتمی یک ایزوتوپ را محاسبه کنیم. عنصر شیمیایی با استفاده از جرم اتمی ایزوتوپ های آن و فراوانی نسبی آنها.
خلاصه - ایزوتوپ ها در مقابل عناصر
ایزوتوپ ها اشکال اتمی متفاوتی از یک عنصر شیمیایی هستند. تفاوت اصلی بین ایزوتوپ ها و عناصر در این است که ایزوتوپ ها اشکال مختلف یک عنصر شیمیایی هستند در حالی که عناصر گونه هایی از اتم ها هستند که تعداد پروتون های یکسانی در هسته اتم دارند.
