ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไอโซโทปกับธาตุก็คือ ไอโซโทปเป็นรูปแบบที่แตกต่างกันขององค์ประกอบทางเคมีเดียวกัน ในขณะที่องค์ประกอบนั้นเป็นสปีชีส์ของอะตอมที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากันในนิวเคลียสของอะตอม
อะตอมประเภทเดียวกันสามารถเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเพื่อสร้างไอโซโทปที่แตกต่างกันได้ ธาตุหนึ่งอาจมีไอโซโทปหลายตัว ธรรมชาติของไอโซโทปแต่ละตัวมีส่วนทำให้เกิดธรรมชาติของธาตุ เราจะพูดถึงรายละเอียดเกี่ยวกับไอโซโทปและองค์ประกอบต่างๆ เพื่ออธิบายความแตกต่างระหว่างไอโซโทปและองค์ประกอบ
ไอโซโทปคืออะไร
อะตอมของธาตุเดียวกันอาจต่างกันได้อะตอมที่แตกต่างกันเหล่านี้ขององค์ประกอบเดียวกันคือไอโซโทป พวกมันต่างกันโดยมีจำนวนนิวตรอนต่างกัน เนื่องจากจำนวนนิวตรอนต่างกัน จำนวนมวลของพวกมันจึงต่างกันด้วย อย่างไรก็ตาม ไอโซโทปของธาตุเดียวกันมีจำนวนโปรตอนเท่ากัน ในธรรมชาติ ไอโซโทปที่แตกต่างกันเกิดขึ้นในปริมาณที่แตกต่างกัน ดังนั้นเราจึงสามารถให้การเกิดขึ้นเป็นค่าเปอร์เซ็นต์ที่เรียกว่าความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ ตัวอย่างเช่น ไฮโดรเจนมีไอโซโทปสามชนิด เช่น โพรเทียม ดิวเทอเรียม และทริเทียม จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอมเท่ากัน แต่จำนวนนิวตรอนต่างกัน นิวตรอนและปริมาณสัมพัทธ์มีดังนี้
- 1 H – ไม่มีนิวตรอน ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ 99.985%
- 2 H- หนึ่งนิวตรอน ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์คือ 0.015%
- 3 H- สองนิวตรอน ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์คือ 0 %
รูปที่ 01: ไอโซโทปของไฮโดรเจน
จำนวนนิวตรอนที่นิวเคลียสสามารถเก็บได้นั้นแตกต่างกันไปในแต่ละธาตุ ในบรรดาไอโซโทปเหล่านี้ มีบางไอโซโทปเท่านั้นที่มีความเสถียร ตัวอย่างเช่น ออกซิเจนมีไอโซโทปที่เสถียรสามตัว และดีบุกมีไอโซโทปที่เสถียรสิบไอโซโทป ส่วนใหญ่แล้ว องค์ประกอบอย่างง่ายจะมีเลขนิวตรอนเหมือนกันกับจำนวนโปรตอน แต่ในองค์ประกอบหนัก มีนิวตรอนมากกว่าจำนวนโปรตอน
ยิ่งไปกว่านั้น จำนวนนิวตรอนมีความสำคัญต่อความสมดุลของความเสถียรของนิวเคลียส เมื่อนิวเคลียสหนักเกินไป พวกมันจะไม่เสถียร ดังนั้นไอโซโทปเหล่านั้นจึงกลายเป็นกัมมันตภาพรังสี ตัวอย่างเช่น 238U ปล่อยรังสีและสลายตัวเป็นนิวเคลียสที่เล็กกว่ามาก ไอโซโทปอาจมีคุณสมบัติต่างกันเนื่องจากมวลต่างกัน ตัวอย่างเช่น พวกเขาสามารถมีการหมุนที่แตกต่างกัน ดังนั้นสเปกตรัม NMR ของพวกมันจึงแตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม จำนวนอิเล็กตรอนของพวกมันใกล้เคียงกันทำให้เกิดพฤติกรรมทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน
องค์ประกอบคืออะไร
เราคุ้นเคยกับคำว่า "ธาตุ" เพราะเราเรียนรู้เกี่ยวกับธาตุเหล่านี้ในตารางธาตุ มีองค์ประกอบทางเคมีประมาณ 118 รายการในตารางธาตุและจัดเรียงตามเลขอะตอม ธาตุคือสปีชีส์เคมีซึ่งเป็นตัวแทนของอะตอมเพียงชนิดเดียวเท่านั้น ดังนั้นพวกเขาจึงบริสุทธิ์ นอกจากนี้ อะตอมของธาตุเดียวกันมีจำนวนโปรตอนเท่ากันในนิวเคลียสของอะตอม แต่จำนวนนิวตรอนอาจแตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่น องค์ประกอบที่เล็กที่สุดคือไฮโดรเจน เงิน ทอง แพลตตินั่มเป็นองค์ประกอบล้ำค่าที่รู้จักกันทั่วไป
ธาตุแต่ละชนิดมีมวลอะตอม เลขอะตอม สัญลักษณ์ โครงแบบอิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ แม้ว่าองค์ประกอบส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นตามธรรมชาติ แต่ก็มีองค์ประกอบสังเคราะห์บางอย่างเช่น Californium, Americium, Einsteinium และ Mendelevium เราสามารถจัดหมวดหมู่องค์ประกอบทั้งหมดเป็นสามกลุ่ม เช่น โลหะ เมทัลลอยด์ และอโลหะ
รูปที่ 02: Endoskeleton
นอกจากนี้ เราสามารถจัดหมวดหมู่พวกมันออกเป็นกลุ่มและช่วงเวลาตามลักษณะเฉพาะเพิ่มเติม นอกจากนี้ องค์ประกอบในกลุ่มหรือช่วงเวลาเดียวกันยังมีลักษณะร่วมกันบางประการ และคุณสมบัติบางอย่างอาจเปลี่ยนแปลงตามลำดับเมื่อคุณผ่านกลุ่มหรือช่วงเวลา นอกจากนี้องค์ประกอบยังสามารถเปลี่ยนแปลงทางเคมีเพื่อสร้างสารประกอบต่างๆ อย่างไรก็ตาม เราไม่สามารถทำลายองค์ประกอบเพิ่มเติมด้วยวิธีการทางเคมีง่ายๆ
ไอโซโทปและองค์ประกอบต่างกันอย่างไร
ธาตุเคมีหมายถึงสปีชีส์ของอะตอม ในขณะที่คำว่าไอโซโทปอธิบายรูปแบบต่างๆ ขององค์ประกอบทางเคมีเดียวกัน ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไอโซโทปและธาตุก็คือ ไอโซโทปเป็นรูปแบบที่แตกต่างกันขององค์ประกอบทางเคมีเดียวกัน ในขณะที่องค์ประกอบคือสปีชีส์ของอะตอมที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากันในนิวเคลียสของอะตอมนอกจากนี้ ความแตกต่างอีกประการหนึ่งระหว่างไอโซโทปและธาตุก็คือ ไอโซโทปมีจำนวนนิวตรอนต่างกัน แต่องค์ประกอบทางเคมีสามารถมีจำนวนนิวตรอนเท่ากันหรือมีจำนวนนิวตรอนต่างกันได้ แต่พวกมันไม่เคยมีจำนวนโปรตอนเท่ากัน
ความแตกต่างที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งระหว่างไอโซโทปกับธาตุ เราสามารถพูดได้ว่ามวลอะตอมของไอโซโทปสามารถคำนวณได้โดยการเพิ่มมวลรวมของโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอม ในขณะที่เราสามารถคำนวณมวลอะตอมของ a องค์ประกอบทางเคมีโดยใช้มวลอะตอมของไอโซโทปและความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์
สรุป – ไอโซโทปกับองค์ประกอบ
ไอโซโทปเป็นรูปแบบอะตอมที่แตกต่างกันขององค์ประกอบทางเคมีเดียวกัน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไอโซโทปและธาตุคือ ไอโซโทปเป็นรูปแบบที่แตกต่างกันขององค์ประกอบทางเคมีเดียวกัน ในขณะที่องค์ประกอบเป็นสปีชีส์ของอะตอมที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากันในนิวเคลียสของอะตอม