Forskel mellem isotoper og isomerer

Isotoper vs Isomere

Der er variationer mellem forskellige atomer. Der er også variationer inden for de samme elementer. Isotoper er eksempler på forskelle inden for et enkelt element.

Et molekyle eller ion med den samme molekylformel kan eksistere på forskellige måder afhængigt af bindingsordrer, forskelle i ladningsfordeling, måden de arrangerer sig selv i rummet osv.; disse er kendt som isomerer.

isotoper

Atomer med det samme element kan være forskellige. Disse forskellige atomer af det samme element kaldes isotoper. De er forskellige fra hinanden ved at have forskellige antallet af neutroner. Da neutrontalet er forskelligt, er deres massetal også forskellige. Isotoper af det samme element har imidlertid det samme antal protoner og neutroner. Forskellige isotoper findes i forskellige mængder, og dette er angivet som en procentvis værdi kaldet relativ overflod. F.eks. Har brint tre isotoper som protium, deuterium og tritium. Deres antal neutroner og relative forekomster er som følger.

¹H - ingen neutroner, relativ overflod er 99,985%

²H-en neutron, relativ overflod er 0,015%

³H-to neutroner, relativ forekomst er 0%

Antallet af neutroner, som en kerne kan have, adskiller sig fra element til element. Blandt disse isotoper er kun nogle stabile. For eksempel har ilt tre stabile isotoper, og tin har ti stabile isotoper. Det meste af tiden har enkle elementer det samme neutronnummer som protonnummeret, men i tunge elementer er der flere neutroner end protonerne. Antallet af neutroner er vigtigt for at afbalancere kernernes stabilitet. Når kernerne er for tunge, bliver de ustabile, og derfor bliver disse isotoper radioaktive. For eksempel, ²³⁸ U udsender stråling og henfalder til meget mindre kerner. Isotoper kan have forskellige egenskaber på grund af deres forskellige masser. For eksempel kan de have forskellige spins, således at deres NMR-spektre er forskellige. Imidlertid er deres elektronnummer ens, hvilket giver anledning til en lignende kemisk opførsel.

Et massespektrometer kan bruges til at få information om isotoper. Det giver antallet af isotoper, som et element har, deres relative forekomster og masser.

isomerer

Isomerer er forskellige forbindelser med den samme molekylformel. Der er forskellige typer isomerer. Isomerer kan hovedsageligt opdeles i to grupper som forfatningsmæssige isomerer og stereo-isomerer. Konstitutionelle isomerer er isomerer, hvor forbindelsens forbindelser adskiller sig i molekyler. Butan er den enkleste alkan, der viser konstitutionel isomerisme. Butan har to forfatningsmæssige isomerer, butan i sig selv og isobuten.

I stereo-isomerer er atomer forbundet i samme sekvens, i modsætning til forfatningsmæssige isomerer. Stereoisomerer adskiller sig kun i arrangementet af deres atomer i rummet. Stereoisomerer kan være af to typer, enantiomerer og diastereomerer. Diastereomerer er stereoisomerer, hvis molekyler ikke er spejlbillederne af hinanden. Cis-trans-isomerer af 1,2-dichlorethen er diastereomerer. Enantiomerer er stereoisomerer, hvis molekyler er ikke-superponerbare spejlbilleder af hinanden. Enantiomerer forekommer kun med chirale molekyler. Et chiralt molekyle defineres som et, der ikke er identisk med dets spejlbillede. Derfor er det chirale molekyle og dets spejlbillede enantiomerer af hinanden. For eksempel er 2-butanol-molekyle chiral, og det og dets spejlbilleder er enantiomerer.