Het belangrijkste verschil tussen allotropen en isotopen is dat allotropen op moleculair niveau worden beschouwd, terwijl isotopen op atomair niveau worden beschouwd.
Er zijn ongeveer 118 elementen in het periodiek systeem volgens hun atoomnummer. Een element is een chemische stof die uit slechts één type atomen bestaat; daarom zijn ze puur. Allotropen zijn verschillende vormen van dezelfde verbinding, terwijl isotopen verschillende vormen van hetzelfde element zijn.
Wat zijn allotropen?
Allotropen zijn verschillende vormen van hetzelfde element op moleculair niveau. Ze vertonen verschillende fysieke eigenschappen. Van alle chemische elementen zijn koolstof, zuurstof, zwavel en fosfor de belangrijkste elementen met allotropen. Koolstof heeft een groot aantal allotropen. De acht allotropen van koolstof verschillen grotendeels van elkaar. Diamant is bijvoorbeeld de sterkste allotroop van koolstof, terwijl grafiet minder sterk is. Koolstofnanobuizen, fullereen en amorfe koolstof zijn enkele andere allotropen van koolstof.
Figuur 1: Allotropen van koolstof
Voor het element zuurstof zijn er twee veel voorkomende allotropen als O2 en O3. O2 is overvloediger dan O3. Normaal gesproken zijn sommige allotropen in de natuur overvloediger dan andere vanwege hun stabiliteit. Fosfor heeft drie allotropen als rode, witte en zwarte fosfor. Hiervan komen rode en witte fosfor het meest voor. Allotropen verschillen van elkaar door de atomaire rangschikking, het aantal atomen, enz.
Wat zijn isotopen?
Isotopen zijn verschillende vormen van atomen van hetzelfde chemische element. Ze verschillen van elkaar omdat ze een ander aantal neutronen hebben. Omdat het neutronengetal anders is, verschilt ook hun massagetal.
De isotopen van hetzelfde element hebben echter hetzelfde aantal protonen en neutronen. Verschillende isotopen zijn aanwezig in verschillende hoeveelheden, en we kunnen dit geven als een procentuele waarde die relatieve abundantie wordt genoemd. Waterstof heeft bijvoorbeeld drie isotopen als protium, deuterium en tritium. Hun aantal neutronen en relatieve abundanties zijn als volgt.
Figuur 2: Verschillende isotopen van het chemische element waterstof
Het aantal neutronen dat een kern kan bevatten, verschilt van element tot element. Van deze isotopen zijn er slechts enkele stabiel. Zo heeft zuurstof drie stabiele isotopen en tin tien stabiele isotopen. Meestal hebben eenvoudige elementen hetzelfde neutronengetal als het protonengetal. Maar in zware elementen zijn er meer neutronen dan protonen. Het aantal neutronen is belangrijk om de stabiliteit van de kernen in evenwicht te brengen. Als de kernen te zwaar zijn, worden ze onstabiel; daarom worden die isotopen radioactief. 238U zendt bijvoorbeeld straling uit en verv alt tot veel kleinere kernen. Isotopen kunnen verschillende eigenschappen hebben vanwege hun verschillende massa. Ze kunnen bijvoorbeeld verschillende spins hebben; dus hun NMR-spectra verschillen. Hun aantal elektronen is echter vergelijkbaar, wat aanleiding geeft tot vergelijkbaar chemisch gedrag.
Wat is het verschil tussen allotropen en isotopen?
Allotropen zijn verschillende vormen van hetzelfde element op moleculair niveau. Isotopen zijn verschillende vormen van atomen van hetzelfde chemische element. Het belangrijkste verschil tussen allotropen en isotopen is dat allotropen op moleculair niveau worden beschouwd, terwijl isotopen op atomair niveau worden beschouwd. Bovendien is een ander verschil tussen allotropen en isotopen dat de allotropen van elkaar verschillen in de manier waarop atomen zijn gerangschikt, terwijl isotopen van elkaar verschillen in het aantal neutronen.
De onderstaande infographic toont meer details over het verschil tussen allotropen en isotopen.
Samenvatting – Allotropen versus isotopen
Hoewel de termen allotroop en isotoop hetzelfde klinken, verschillen ze sterk van elkaar volgens hun betekenis. Het belangrijkste verschil tussen allotropen en isotopen is dat allotropen op moleculair niveau worden beschouwd, terwijl isotopen op atomair niveau worden beschouwd.
