Różnica między izotopami a izomerami

Izotopy kontra izomery

Istnieją różnice między różnymi atomami. Istnieją również odmiany w obrębie tych samych elementów. Izotopy są przykładami różnic w obrębie jednego elementu.

Cząsteczka lub jon o tym samym wzorze cząsteczkowym może istnieć na różne sposoby, w zależności od kolejności wiązań, różnic w rozkładzie ładunku, sposobu, w jaki układają się w przestrzeni itp .; są one znane jako izomery.

Izotopy

Atomy tego samego pierwiastka mogą być różne. Te różne atomy tego samego pierwiastka nazywane są izotopami. Różnią się od siebie różną liczbą neutronów. Ponieważ liczba neutronów jest inna, ich liczba masowa również się różni. Jednak izotopy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów i neutronów. Różne izotopy obecne w różnych ilościach, i jest to podawane jako wartość procentowa zwana względną obfitością. Na przykład wodór ma trzy izotopy jako prot, deuter i tryt. Ich liczba neutronów i względne liczebności są następujące.

¹H - brak neutronów, względna obfitość wynosi 99,985%

²⁾H - jeden neutron, względna obfitość wynosi 0,015%

³⁾H- dwa neutrony, względna obfitość wynosi 0%

Liczba neutronów, które może posiadać jądro, różni się w zależności od elementu. Spośród tych izotopów tylko niektóre są stabilne. Na przykład tlen ma trzy stabilne izotopy, a cyna ma dziesięć stabilnych izotopów. W większości przypadków proste elementy mają tę samą liczbę neutronów co liczba protonów, ale w ciężkich elementach jest więcej neutronów niż protonów. Liczba neutronów jest ważna dla zrównoważenia stabilności jąder. Kiedy jądra są zbyt ciężkie, stają się niestabilne i dlatego izotopy stają się radioaktywne. Na przykład, ²³⁸ U emituje promieniowanie i rozpada się na znacznie mniejsze jądra. Izotopy mogą mieć różne właściwości z powodu różnych mas. Na przykład mogą mieć różne spiny, dlatego ich widma NMR są różne. Jednak ich liczba elektronowa jest podobna, co powoduje podobne zachowanie chemiczne.

Spektrometr masowy może służyć do uzyskiwania informacji o izotopach. Podaje liczbę izotopów elementu, ich względną obfitość i masy.

Izomery

Izomery to różne związki o tym samym wzorze cząsteczkowym. Istnieją różne rodzaje izomerów. Izomery można podzielić głównie na dwie grupy jako izomery konstytucyjne i izomery stereo. Izomery konstytucyjne to izomery, w których łączność atomów różni się w cząsteczkach. Butan jest najprostszym alkanem wykazującym izomerię konstytucyjną. Butan ma dwa izomery konstytucyjne, sam butan i izobuten.

W stereo-izomerach atomy są połączone w tej samej kolejności, w przeciwieństwie do izomerów konstytucyjnych. Stereoizomery różnią się jedynie rozmieszczeniem atomów w przestrzeni. Stereoizomery mogą być dwojakiego rodzaju, enancjomerów i diastereomerów. Diastereomery to stereoizomery, których cząsteczki nie są wzajemnie odbiciami lustrzanymi. Izomery cis trans 1,2-dichloroetenu są diastereomerami. Enancjomery to stereoizomery, których molekuły są wzajemnie nienadającymi się do siebie odbiciami. Enancjomery występują tylko z cząsteczkami chiralnymi. Chiralna cząsteczka jest zdefiniowana jako taka, która nie jest identyczna z lustrzanym odbiciem. Dlatego chiralna cząsteczka i jej odbicie lustrzane są względem siebie enancjomerami. Na przykład cząsteczka 2-butanolu jest chiralna, a ona i jej lustrzane odbicie są enancjomerami.