Kľúčový rozdiel medzi izotopmi a prvkami je v tom, že izotopy sú rôzne formy toho istého chemického prvku, zatiaľ čo prvky sú druhy atómov s rovnakým počtom protónov v atómových jadrách.
Podobný typ atómov môže prejsť miernymi zmenami za vzniku rôznych izotopov. Prvok môže mať niekoľko izotopov. Povaha každého izotopu prispieva k povahe prvku. Tu budeme podrobne diskutovať o izotopoch a prvkoch, aby sme objasnili rozdiel medzi izotopmi a prvkami.
Čo sú izotopy?
Atómy toho istého prvku sa môžu navzájom líšiť. Tieto rôzne atómy toho istého prvku sú izotopy. Líšia sa od seba tým, že majú rôzny počet neutrónov. Keďže neutrónové číslo je odlišné, líši sa aj ich hmotnostné číslo. Izotopy toho istého prvku však majú rovnaký počet protónov. V prírode sa rôzne izotopy vyskytujú v rôznych množstvách. Preto ich výskyt môžeme uviesť ako percentuálnu hodnotu nazývanú relatívna abundancia. Napríklad vodík má tri izotopy, ako je protium, deutérium a trícium. Počet protónov v ich atómových jadrách je rovnaký, ale počet neutrónov je iný. Ich neutróny a relatívne zastúpenie sú nasledovné.
- 1 H – žiadne neutróny, relatívna abundancia je 99,985 %
- 2 H- jeden neutrón, relatívna abundancia je 0,015 %
- 3 H- dva neutróny, relatívna abundancia je 0 %
Obrázok 01: Izotopy vodíka
Počet neutrónov, ktoré jadro pojme, sa líši od prvku k prvku. Spomedzi týchto izotopov sú stabilné iba niektoré. Napríklad kyslík má tri stabilné izotopy a cín desať stabilných izotopov. Jednoduché prvky majú väčšinou rovnaké neutrónové číslo ako protónové číslo. Ale v ťažkých prvkoch je viac neutrónov ako je počet protónov.
Počet neutrónov je navyše dôležitý na vyváženie stability jadier. Keď sú jadrá príliš ťažké, stávajú sa nestabilnými, a preto sa tieto izotopy stávajú rádioaktívnymi. Napríklad 238U vyžaruje žiarenie a rozkladá sa na oveľa menšie jadrá. Izotopy môžu mať rôzne vlastnosti v dôsledku ich rôznych hmotností. Môžu mať napríklad rôzne rotácie. Ich NMR spektrá sa teda líšia. Ich elektrónové číslo je však podobné, čo vedie k podobnému chemickému správaniu.
Čo sú prvky?
Slovo „prvok“poznáme, pretože sa o ňom dozvedáme v periodickej tabuľke. V periodickej tabuľke prvkov je asi 118 chemických prvkov, ktoré sú usporiadané podľa atómového čísla. Prvok je chemický druh, ktorý predstavuje iba jeden typ atómov. Preto sú čisté. Ďalej, atómy toho istého prvku majú vo svojich atómových jadrách rovnaký počet protónov. Počet neutrónov sa však môže navzájom líšiť. Napríklad najmenším prvkom je vodík. Striebro, zlato, platina sú niektoré z bežne známych vzácnych prvkov.
Každý prvok má atómovú hmotnosť, atómové číslo, symbol, elektronickú konfiguráciu atď. Hoci väčšina prvkov sa vyskytuje prirodzene, existujú niektoré syntetické prvky ako Kalifornium, Amerícium, Einsteinium a Mendelevium. Všetky prvky môžeme kategorizovať do troch skupín; ako kovy, metaloidy a nekovy.
Obrázok 02: Endoskeleton
Ďalej ich môžeme kategorizovať do skupín a období na základe špecifickejších charakteristík. Prvky v rovnakej skupine alebo období tiež zdieľajú určité spoločné charakteristiky a niektoré vlastnosti sa môžu postupne meniť, keď prechádzate skupinou alebo obdobím. Okrem toho môžu prvky podliehať chemickým zmenám za vzniku rôznych zlúčenín; prvky však nedokážeme ďalej rozkladať jednoduchými chemickými metódami.
Aký je rozdiel medzi izotopmi a prvkami?
Pojem chemický prvok opisuje druh atómov, zatiaľ čo pojem izotopy opisuje rôzne formy toho istého chemického prvku. Preto je kľúčový rozdiel medzi izotopmi a prvkami v tom, že izotopy sú rôzne formy toho istého chemického prvku, zatiaľ čo prvky sú druhy atómov, ktoré majú rovnaký počet protónov v atómových jadrách. Okrem toho je ďalším rozdielom medzi izotopmi a prvkami to, že izotopy majú rôzny počet neutrónov, ale chemické prvky môžu mať buď rovnaký počet neutrónov, alebo rôzny počet neutrónov; ale nikdy nemajú rovnaký počet protónov.
Ako ďalší dôležitý rozdiel medzi izotopmi a prvkami môžeme povedať, že atómovú hmotnosť izotopu možno vypočítať jednoduchým sčítaním celkovej hmotnosti protónov a neutrónov v atómových jadrách, zatiaľ čo atómovú hmotnosť môžeme vypočítať chemický prvok využívajúci atómové hmotnosti svojich izotopov a ich relatívne zastúpenie.
Zhrnutie – Izotopy verzus prvky
Izotopy sú rôzne atómové formy toho istého chemického prvku. Kľúčový rozdiel medzi izotopmi a prvkami je v tom, že izotopy sú rôzne formy toho istého chemického prvku, zatiaľ čo prvky sú druhy atómov s rovnakým počtom protónov v atómových jadrách.
