Razlika med izotopi in izomeri

Izotopi proti Izomeri

Med različnimi atomi obstajajo razlike. Obstajajo tudi različice znotraj istih elementov. Izotopi so primeri razlik v enem samem elementu.

Molekula ali ion, ki imata enako molekularno formulo, lahko obstajata na različne načine, odvisno od zaporedja vezanja, razlik porazdelitve nabojev, načina razporejanja v prostoru itd; ti so znani kot izomeri.

Izotopi

Atomi istega elementa so lahko različni. Ti različni atomi istega elementa se imenujejo izotopi. Med seboj se razlikujejo po tem, da imajo različno število nevtronov. Ker je število nevtronov različno, se tudi njihovo masno število razlikuje. Vendar imajo izotopi istega elementa enako število protonov in nevtronov. V različnih količinah so prisotni različni izotopi, kar je podano v odstotnih vrednostih, imenovanih relativna številčnost. Na primer, vodik ima tri izotope kot protium, devterij in tritij. Njihovo število nevtronov in relativno številčnost je naslednje.

¹H - brez nevtronov, relativna številčnost je 99,985%

²H- en nevron, relativna številčnost je 0,015%

³H- dva nevtrona, relativna številčnost je 0%

Število nevtronov, ki jih lahko vsebuje jedro, se razlikuje od elementa do elementa. Med temi izotopi so samo nekateri stabilni. Na primer, kisik ima tri stabilne izotope, kositer pa deset stabilnih izotopov. Večina časa imajo preprosti elementi enako nevtronsko število kot protonsko število, v težkih elementih pa je več nevtronov kot protonov. Število nevtronov je pomembno za uravnoteženje stabilnosti jeder. Ko so jedra pretežka, postanejo nestabilna in zato ti izotopi postajajo radioaktivni. Na primer, ²³⁸ U oddaja sevanje in razpade na veliko manjša jedra. Izotopi imajo lahko različne lastnosti zaradi različne mase. Na primer, imajo lahko različne vrtljaje, zato se njihovi spektri NMR razlikujejo. Vendar je njihovo število elektronov podobno, kar povzroča podobno kemijsko obnašanje.

Za pridobivanje informacij o izotopih lahko uporabimo masni spektrometer. Daje število izotopov, ki jih ima element, njihovo relativno številčnost in maso.

Izomeri

Izomeri so različne spojine z isto molekularno formulo. Obstajajo različne vrste izomerov. Izomere lahko v glavnem razdelimo na dve skupini kot ustavne izomere in stereo izomere. Ustavni izomeri so izomeri, pri katerih se povezljivost atomov razlikuje v molekulah. Butan je najpreprostejši alkan, ki kaže ustavno izomerijo. Butan ima dva ustavna izomera, sam butan in izobuten.

V stereoizomeri so atomi povezani v istem zaporedju, za razliko od ustavnih izomerov. Stereoizomeri se razlikujejo le po razporeditvi njihovih atomov v prostoru. Stereoizomeri so lahko dveh vrst, enantiomeri in diastereomeri. Diastereomeri so stereoizomeri, katerih molekule niso zrcalne slike drug drugega. Cis trans izomeri 1,2-dikloroetena so diastereomeri. Enantiomeri so stereoizomeri, katerih molekule so medsebojno zrcalne slike, ki niso nadomestljive. Enantiomeri se pojavljajo samo s kiralnimi molekulami. Kiralna molekula je opredeljena kot tista, ki ni enaka svoji zrcalni sliki. Zato sta kiralna molekula in njena zrcalna slika enantiomeri drug drugega. Na primer, molekula 2-butanola je kiralna in njena ogledala so enantiomeri.