Diferența dintre izomerii constituționali și stereoizomeri

Diferența principală - izomerii constituționali vs. stereoizomeri

Isomerismul este un fenomen important în chimia organică care explică de ce există compuși care au aceeași formulă moleculară cu proprietăți diferite. Isomerismul poate fi definit ca relația dintre două sau mai multe molecule având aceeași formulă moleculară, dar structuri diferite sau aranjamente spațiale. Principalele categorii de izomeri sunt izomerii structurali sau izomerii constituționali și stereoizomerii. principala diferență între izomerii constituționali și stereoizomerii este asta izomerii constituționali sunt molecule care au aceeași formulă moleculară, dar diferite aranjamente atomice întrucât stereoizomerii sunt molecule având aceeași formulă moleculară și aranjament atomic, dar aranjamente spațiale diferite.

Domenii cheie acoperite

1. Ce sunt izomerii constituționali?
      - Definiție, tipuri, proprietăți, exemple
2. Ce sunt stereoizomerii
      - Definiție, tipuri, proprietăți, exemple
3. Care este diferența dintre izomerii constituționali și stereoizomerii
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: izomerismul lanțului, chiralitatea, izomerii cis-trans, izomerii constituționali, izomerismul grupului funcțional, izomerii geometrici, izomerismul, izomerii optici, izomerismul de poziție, stereoizomerii, izomerii structurali

Ce sunt izomerii constituționali?

Izomerii constituționali sunt, de asemenea, numiți izomerii structurali. Acestea sunt molecule care au aceeași formulă moleculară, dar diferite aranjamente atomice. Aranjamentul atomic se referă la modul sau ordinea în care atomii moleculei sunt legați între ei. Acest lucru are ca rezultat izomerii constituționali având grupări funcționale și grupuri laterale care sunt diferite una de cealaltă.

Conform localizării izomerismului într-o moleculă, izomerii constituționali sunt clasificați în câteva grupuri.

• Izomerismul lantului
• Poziția izomerismului
• Gruparea funcțională a isomerismului
• metamerismul
• tautomerism

Puține dintre aceste grupuri sunt discutate mai jos.

Lansarea izomerismului

Lanțul izomeric este aranjamentele diferite ale lanțului de carbon al unui anumit compus. De exemplu, C₅H₁₂ compusul poate avea structuri diferite ca cele de mai jos.   

Figura 01: Structurile liniare și ramificate ale pentanului sunt izomeri constituționali

Mai sus două imagini prezintă două aranjamente atomice diferite de pentan. Datorită acestor aranjamente diferite, două molecule au proprietăți chimice și fizice diferite. Dar masa molară a celor două molecule ar fi aceeași, deoarece compozițiile atomice sunt aceleași.

Poziția izomerismului

Poziționarea izomerismului apare atunci când aceleași grupuri funcționale sunt atașate la diferiți atomi de carbon într-un lanț de carbon. Cu alte cuvinte, poziția grupului funcțional este diferită de la o moleculă la alta, dar lanțul de carbon este același.

Figura 02: Izomerizarea poziției propanolului

Gruparea funcțională a izomerismului

În izomerismul grupelor funcționale, formula moleculară este aceeași, dar izomerii poartă diferite grupări funcționale.

Ce sunt stereoizomerii

Stereoizomerii sunt molecule care au aceeași formulă moleculară și aranjament atomic, dar aranjamente spațiale diferite. Cele două grupe principale de stereoizomeri sunt:

• Izomerii geometrici
• Izomerii optici

Izomerii geometrici

Se mai numesc izomeri geometrici cis-trans izomeri. Acești izomeri apar întotdeauna în perechi. Cele două izomeri sunt cis-izomer și trans-izomer. Acești izomeri apar în molecule care au legături duble. Diferența dintre acești doi izomeri este atașarea unei grupări funcționale la atomul de carbon vinylic. (Carbonul vinilic este atomul de carbon având o legătură dublă cu un alt atom de carbon.)

Figura 03: Izomerii Cis-trans ai lui C₄H₈

Izomerii optici

Izomerii optici apar în molecule cu un carbon chiral. Un carbon chiral este un atom de carbon având patru grupuri diferite atașate la acesta. Acest carbon chiral determină apariția unui stereoizomer, care este imaginea oglindă non-superimpozabilă a acelei molecule.

Figura 04: Izomerii optici ai lui C₃H8O₃

Diferența dintre izomerii constituționali și stereoizomeri

Definiție

Izomerii constituționali: Izomerii constituționali sunt molecule având aceeași formulă moleculară, dar diferite aranjamente atomice.

stereoizomerii: Stereoizomerii sunt molecule care au aceeași formulă moleculară și aranjament atomic, dar aranjamente spațiale diferite.

Aranjamentul atomilor

Izomerii constituționali: Aranjamentul atomilor în izomerii constituționali diferă de la un izomer la altul.

stereoizomerii: Aranjamentul atomilor în stereoizomeri este același.

Chiralitate

Izomerii constituționali: Chiralitatea este absentă în izomerii constituționali.

stereoizomerii: Chiralitatea este prezentă în stereoizomeri.

Proprietăți chimice și fizice

Izomerii constituționali: Izomerii constituționali au proprietăți chimice și fizice foarte diferite.

stereoizomerii: Stereoizomerii au proprietăți chimice și fizice relativ apropiate.

Concluzie

Izomerii constituționali și stereoizomerii sunt principalele clasificări ale izomerilor. Principala diferență între izomerii constituționali și stereoizomerii este că izomerii constituționali sunt molecule având aceeași formulă moleculară, dar diferite aranjamente atomice, în timp ce stereoizomerii sunt molecule având aceeași formulă moleculară și aranjament atomic, dar aranjamente spațiale diferite.

Referințe:

1. "Stereoizomeri" Study.com. Study.com, n.d. Web. Disponibil aici. 30 iunie 2017. 
2. "Principii de bază în chimia organică: izomerismul structural". N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 30 iunie 2017. 

Datorită fotografiei:

1. "Cis-trans" De D.328 2008/03/10 19:38 (UTC) - trasată de D.328 (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "Izomeri structurali" Prin V8rik - (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
3. "Milchsäure Enantiomerenpaar" De NEUROtiker (talk) - Muncă proprie (Domeniul Public) prin Wikimedia Commimedia