Izotopi vs izomeri
Există variații între diferiți atomi. De asemenea, există variații în cadrul acelorași elemente. Izotopii sunt exemple de diferențe într-un singur element.
O moleculă sau ion având aceeași formulă moleculară poate exista în moduri diferite, în funcție de ordinele de legătură, diferențele de distribuție a sarcinii, modul în care se aranjează în spațiu etc; acestea sunt cunoscute sub numele de izomeri.
Izotopi
Atomii aceluiași element pot fi diferiți. Acești atomi diferiți ai aceluiași element se numesc izotopi. Acestea sunt diferite unele de altele, având un număr diferit de neutroni. Deoarece numărul neutronilor este diferit, numărul lor de masă diferă, de asemenea. Cu toate acestea, izotopii aceluiași element au același număr de protoni și neutroni. Izotopi diferiți sunt prezenți în cantități variabile și acest lucru este dat ca o valoare procentuală numită abundență relativă. De exemplu, hidrogenul are trei izotopi ca protiu, deuteriu și tritiu. Numărul lor de neutroni și abundențele relative sunt după cum urmează.
1 H - fără neutroni, abundența relativă este de 99,985%
2 H- un neutron, abundența relativă este 0,015%
3 H- doi neutroni, abundența relativă este 0%
Numărul de neutroni pe care un nucleu îl poate deține diferă de la element la element. Dintre acești izotopi, doar unii sunt stabili. De exemplu, oxigenul are trei izotopi stabili, iar staniu are zece izotopi stabili. De cele mai multe ori, elementele simple au același număr de neutroni ca și numărul de protoni, dar, în elementele grele, există mai mulți neutroni decât protonii. Numărul de neutroni este important pentru a echilibra stabilitatea nucleelor. Când nucleele sunt prea grele, devin instabile și, prin urmare, acei izotopi devin radioactivi. De exemplu, 238U emite radiații și se descompune în nuclee mult mai mici. Izotopii pot avea proprietăți diferite din cauza maselor lor diferite. De exemplu, pot avea rotiri diferite, astfel spectrele lor RMN diferă. Cu toate acestea, numărul lor de electroni este similar dând naștere unui comportament chimic similar.
Un spectrometru de masă poate fi folosit pentru a obține informații despre izotopi. Oferă numărul de izotopi pe care îi are un element, abundențele și masele lor relative.
Izomeri
Izomerii sunt compuși diferiți cu aceeași formulă moleculară. Există diferite tipuri de izomeri. Izomerii pot fi divizați în principal în două grupe ca izomeri constituționali și izomeri stereo. Izomerii constituționali sunt izomeri în care conectivitatea atomilor diferă în molecule. Butanul este cel mai simplu alcan care prezintă izomerism constituțional. Butanul are doi izomeri constituționali, butanul însuși și izobutena.
La stereoizomeri atomii sunt conectați în aceeași succesiune, spre deosebire de izomerii constituționali. Stereoizomerii diferă numai prin dispunerea atomilor lor în spațiu. Stereoizomerii pot fi de două tipuri, enantiomerii și diastereomerii. Diastereoizomerii sunt stereoizomeri ale căror molecule nu sunt imaginile oglindă ale celorlalți. Izomerii cis trans ai 1,2-dicloroetenei sunt diastereomeri. Enantiomerii sunt stereoizomeri ale căror molecule sunt imagini oglindă non-superpozabile. Enantiomerii apar numai cu molecule chirale. O moleculă chirală este definită ca una care nu este identică cu imaginea sa în oglindă. Prin urmare, molecula chirală și imaginea sa în oglindă sunt enantiomeri unul față de celălalt. De exemplu, molecula de 2-butanol este chirală, iar aceasta și imaginile sale în oglindă sunt enantiomeri.
Care este diferența dintre izotopi și izomeri?
• Izotopii sunt atomi diferiți ai aceluiași element. Izomerii sunt compuși diferiți cu aceeași formulă moleculară.
• Izotopii diferă între ei datorită numărului de neutroni, în timp ce izomerii diferă între ei datorită aranjamentului atomilor.
• Izotopii unui singur element au același comportament chimic, dar proprietățile fizice pot diferi. Izomerii cu aceeași formulă chimică au diferențe atât în proprietățile chimice, cât și în cele fizice (cu excepția unor izomeri).
