Principal diferença - alótropos vs isótopos

Os elementos químicos podem ocorrer naturalmente em várias formas diferentes. Às vezes, os elementos são encontrados em combinação com outros elementos e, às vezes, os elementos são encontrados em sua forma elementar, como ouro (Au). No entanto, alguns elementos ocorrem naturalmente em formas diferentes, mas estão no mesmo estado físico. Esses elementos são chamados de alótropos. Existem também elementos que possuem diferentes formas de estruturas atômicas. Eles são chamados de isótopos. A principal diferença entre alótropos e isótopos é que os alótropos são definidos em seu nível molecular, enquanto os isótopos são definidos em seu nível atômico.

Principais áreas cobertas

1. O que são alótropos - Definição, Propriedades, Exemplos 2. O que são isótopos - Definição, Propriedades, Exemplos 3. Qual é a diferença entre alótropos e isótopos - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: alótropos, alotropia, carbono, ouro, hidrogênio, isótopos, enxofre

O que são alótropos

Alótropos são formas diferentes do mesmo elemento químico que são estáveis ​​no mesmo estado físico. Em alótropos, os átomos do mesmo elemento estão ligados uns aos outros de maneiras diferentes. Em outras palavras, o arranjo espacial dos átomos é diferente de um alótropo para outro. Um alótropo é composto apenas de átomos do mesmo elemento. Não existem combinações de átomos de elementos diferentes.

O estado físico dos alótropos do mesmo elemento químico é o mesmo. Mas as fórmulas moleculares dos alótropos podem ser iguais ou diferentes umas das outras. Portanto, as propriedades químicas e físicas dos alótropos podem ser diferentes umas das outras.

Alotropia é o termo usado para descrever a presença ou ausência de alótropos para um elemento químico específico. Todos os elementos químicos não têm alótropos. Apenas alguns elementos mostram alotropia. Alguns exemplos comuns são discutidos abaixo.

Carbono (C)

O carbono é o principal elemento químico que mostra alotropia. Os alótropos mais comuns de carbono são grafite e diamante. Grafite e diamante são compostos apenas de átomos de carbono. Mas a estrutura molecular, a hibridização dos átomos de carbono e outras propriedades físicas deles são diferentes umas das outras.

Figura 01: Estruturas químicas e as aparências de diamante e grafite

Oxigênio

Os alótropos de oxigênio são dioxigênio (O₂) e ozônio (O₃) Ambos estão na fase gasosa na natureza e diferenciam-se entre si pela estrutura molecular, propriedades químicas e físicas.

Enxofre

O enxofre na natureza é encontrado como S₈ unidades. Essas unidades são compostas por oito átomos de enxofre. Aqui, um átomo de enxofre está ligado a dois outros átomos de enxofre, formando uma estrutura cíclica. Essas estruturas cíclicas podem ser em estrutura rômbica, em forma de agulha (Monoclínica) ou em forma ortorrômbica. A estrutura geral de S₈ é a estrutura da coroa.

Figura 02: Estrutura da coroa de S8

Alotropia é definida para moléculas no estado físico. Portanto, água líquida e gelo não são alótropos, embora ambos sejam compostos apenas de moléculas de água (H₂O).

O que são isótopos

Isótopos são diferentes formas de estruturas atômicas do mesmo elemento químico. Geralmente, um átomo é feito de um núcleo e uma nuvem de elétrons em torno desse núcleo. O núcleo é composto por prótons e nêutrons, enquanto a nuvem de elétrons é composta apenas por elétrons. Um elemento é composto por um número único de prótons. O número atômico de um elemento é o número de prótons. Portanto, cada elemento químico possui um número atômico único. A tabela periódica de elementos é construída com base nos números atômicos dos elementos. Aqui, os elementos químicos são organizados em ordem crescente do número atômico. No entanto, o número de nêutrons presentes no núcleo não é um valor único para os elementos. Os átomos do mesmo elemento podem ter um número diferente de nêutrons em seu núcleo. Esses átomos são chamados de isótopos.

Os isótopos de um determinado elemento podem ser estáveis ​​ou instáveis. Os isótopos instáveis ​​podem sofrer decaimento radioativo para obter uma forma estável. Alguns dos isótopos mais comuns são fornecidos abaixo.

Hidrogênio (H)

O número atômico do hidrogênio é 1. Portanto, ele é composto por 1 próton. Existem 3 isótopos comuns de hidrogênio. Eles são Protium, Deuterium e Tritium. Protium não tem nêutrons; O deutério tem um nêutron e o trítio tem dois nêutrons em seu núcleo.

Figura 03: Isótopos de Hidrogênio

Hélio

O hélio é composto por dois prótons. Os isótopos de hélio que ocorrem naturalmente têm 1 nêutron ou 2 nêutrons.

Figura 04: Isótopos de Hélio

Carbono

Os átomos de carbono também ocorrem na forma de isótopos. O isótopo mais comum de carbono é composto por 6 nêutrons. Alguns isótopos de carbono têm 7 ou 8 nêutrons.

Diferença entre alótropos e isótopos

Definição

Alótropos: Alótropos são formas diferentes do mesmo elemento químico, que são estáveis ​​no mesmo estado físico.

Isótopos: Isótopos são diferentes formas de estruturas atômicas do mesmo elemento químico.

Natureza

Alótropos: Os alótropos descrevem estruturas moleculares.

Isótopos: Isótopos descrevem estruturas atômicas.

Massa

Alótropos: A massa molar dos alótropos pode ser igual ou diferente uma da outra.

Isótopos: O número atômico de isótopos é o mesmo, mas as massas atômicas são diferentes umas das outras.

Abundância

Alótropos: Os alótropos não são encontrados em todos os elementos químicos.

Isótopos: Os isótopos são encontrados em quase todos os elementos.

Propriedades quimicas

Alótropos: As propriedades químicas dos alótropos são diferentes umas das outras.

Isótopos: As propriedades químicas dos isótopos são semelhantes devido à presença de igual número de elétrons.

Estabilidade

Alótropos: Alótropos são moléculas estáveis ​​encontradas naturalmente.

Isótopos: Alguns isótopos são estáveis, enquanto outros são instáveis.

Conclusão

Tanto alótropos quanto isótopos referem-se a diferentes formas de um elemento químico específico. Os alótropos explicam as diferenças nas estruturas moleculares. Os isótopos explicam as diferenças nas estruturas atômicas. Esta é a principal diferença entre alótropos e isótopos. Os alótropos podem ter pequenas diferenças em suas propriedades ou grandes diferenças. Mas a maioria dos isótopos são diferentes uns dos outros de acordo com sua estabilidade, em vez de outras propriedades. As propriedades químicas dos isótopos seriam as mesmas porque eles têm o mesmo número de elétrons. Quase todas as propriedades químicas dependem do número e da disposição dos elétrons.

Referências:

1. Helmenstine, Anne Marie. “O que é um isótopo? Definição e exemplos. ” ThoughtCo. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 20 de julho de 2017. 2. ”Isótopos e alótropos.” GKToday. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 20 de julho de 2017.

Cortesia de imagem:

1. ”Diamante e grafite2 ″ Por Diamond_and_graphite.jpg: Usuário: Trabalho derivado: Materialscientist () - Diamond_and_graphite.jpg Arquivo: Graphite-tn19a.jpg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. “Cyclooctasulfur-above-3D-balls” (Domínio Público) via Commons Wikimedia3. “Blausen 0530 HydrogenIsotopes” Por BruceBlaus - Própria obra (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia4. “Helium-3 and Helium-4” Por Uwe W. - Própria obra (Domínio Público) via Commons Wikimedia