Diferența dintre izotopi și izomeri

Izotopi vs izomeri

Există variații între diferiți atomi. De asemenea, există variații în cadrul acelorași elemente. Izotopii sunt exemple de diferențe în cadrul unui singur element.

O moleculă sau un ion având aceeași formulă moleculară poate exista în diferite moduri, în funcție de ordinele de legare, de diferențele de distribuție a încărcăturii, de modul în care se aranjează în spațiu etc .; acestea sunt cunoscute ca izomeri.

izotopi

Atomii aceluiași element pot fi diferite. Acești diferiți atomi ai aceluiași element se numesc izotopi. Ele sunt diferite unul de celălalt prin faptul că au un număr diferit de neutroni. Din moment ce numărul de neutroni este diferit, numărul lor de masă diferă de asemenea. Cu toate acestea, izotopii aceluiași element au același număr de protoni și neutroni. Diferite izotopi prezente în cantități diferite, iar acest lucru este dat ca o valoare procentuală numită abundență relativă. De exemplu, hidrogenul are trei izotopi ca antium, deuteriu și tritiu. Numărul lor de neutroni și abundențe relative sunt după cum urmează.

¹H - fără neutroni, abundența relativă este de 99,985%

²H- un neutron, abundența relativă este de 0,015%

³H - două neutroni, abundența relativă este 0%

Numărul de neutroni pe care un nucleu îl poate deține diferă de la element la element. Dintre acești izotopi, numai 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 cazul elementelor grele, există mai mulți neutroni decât protonii. Numărul de neutroni este important pentru a echilibra stabilitatea nucleelor. Când nucleele sunt prea grele, ele devin instabile și, prin urmare, izotopii devin radioactivi. De exemplu, ²³⁸ U emite radiații și se descompune la nuclee mult mai mici. Izotopii pot avea proprietăți diferite datorită masei lor diferite. De exemplu, pot avea rotiri diferite, astfel încât 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 utilizat pentru a obține informații despre izotopi. Acesta oferă numărul de izotopi pe care un element le are, abundențele și masele lor relative.

izomeri

Izomerii sunt compuși diferiți cu aceeași formulă moleculară. Există diferite tipuri de izomeri. Izomerii pot fi în principal împărțiți 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 pentru a arăta izomerismul constituțional. Butanul are doi izomeri constituționali, butanul în sine și izobutenă.

În cazul izomerilor stereo, atomii sunt conectați în aceeași secvență, spre deosebire de izomerii constituționali. Stereoizomerii diferă numai în aranjamentul atomilor lor în spațiu. Stereoizomerii pot fi de două tipuri, enantiomeri și diastereomeri. Diastereomerii sunt stereoizomeri ale căror molecule nu sunt imaginile oglindite ale fiecăruia. Izomerii cis trans ai 1,2-dicloretenei sunt diastereomeri. Enantiomerii sunt stereoizomeri ale căror molecule sunt imagini oglindă non-suprapus unele de altele. Enantiomerii apar doar cu molecule chirale. O moleculă chirală este definită ca una care nu este identică cu imaginea sa oglindă. Prin urmare, molecula chirală și imaginea ei oglindă sunt enantiomeri unul altuia. De exemplu, molecula 2-butanol este chirală, iar imaginea ei și oglinda ei sunt enantiomeri.