Jotkut jaksotaulukon elementit voivat esiintyä erilaisissa kaavoissa tai erilaisissa järjestelyissä samalla kun ne ovat vakaita huoneenlämmössä. Ne voivat olla yhdiste, joka on valmistettu yhdestä elementistä, tai yhdiste, joka on valmistettu useista elementeistä. Allotroopit ja isomeerit ovat hyviä esimerkkejä tällaisista alkuaineista. Avainero allotroopin ja isomeerin välillä on se allotroopit ovat yhdisteitä, joilla on samat elementit, mutta erilainen kemiallinen kaava erilaisilla järjestelyillä taas isomeerit ovat yhdisteitä, joilla on erilaisia alkuaineita, mutta sama kemiallinen kaava eri järjestelyissä.
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on Allotrope
3. Mikä on isomeeri
4. Vertailu rinnakkain - Allotrope vs Isomer taulukkomuodossa
5. Yhteenveto
Sana allotrope voidaan määritellä vaihtoehtoiseksi tyypiksi. Yksityiskohtaisesti se viittaa erityyppisiin yhdisteisiin, jotka on valmistettu samasta yksittäisestä elementistä, mutta erilaisissa kemiallisissa kaavoissa ja erilaisissa järjestelyissä. Nämä allotroopit ovat samassa fysikaalisessa tilassa samoissa olosuhteissa (huoneenlämpötila), mutta niiden fysikaalisissa ja kemiallisissa ominaisuuksissa on eroja. Metalleissa, ei-metalleissa ja metalloideissa voidaan havaita erilaisia allotrooppeja.
Hiilialotrooppeja on kiinteässä tilassa. Yleisimmät tyypit ovat timantti, grafiitti ja hiilimusta. Tässä ei ole niin helppoa muuttaa yhtä allotroop-tyyppiä toiseksi allotrope-rakenteeksi. Timantti on erittäin kova rakenne, kun taas grafiitti ei ole niin kova. Hiilimusta on jauheena.
Kuva 01: Timantin (vasemmalla) ja grafiitin (oikealla) rakenne ja ulkonäkö
Yleisimmät tyypit happea allotrooppeja, joita löytyy luonnostaan, ovat piimaan happea (O2) ja otsoni (O3). Ero niiden välillä on siinä, että hapessa on kaksi happea, jotka on sidottu kaksoissidoksella, kun taas otsoni koostuu kolmesta happiatomista, jotka esiintyvät resonanssirakenteena.
Rikin allotropiinit eroavat toisistaan kiinnittyneiden rikkiatomien lukumäärän ja niiden järjestyksen mukaan. Rikkitapauksessa on jonkin verran helppoa muuttaa yksi rikin muoto toiseksi.
Isomeerit ovat yhdisteitä, joilla on sama kemiallinen kaava, mutta erilaiset järjestelyt. Isomeereillä on sama määrä ja tyyppejä atomeja, mutta nämä atomit on järjestetty eri tavoin. Siksi isomeerien kemiallinen rakenne on erilainen toisistaan. Isomeerit jaetaan kahteen laajaan luokkaan, joita kutsutaan rakenneisomeereiksi ja stereoisomeereiksi.
Kuva 02: Isomeerien luokittelu
Tämän tyyppisessä muodossa atomit ja funktionaaliset ryhmät kiinnitetään eri tavoin rakenteen muodostamiseksi. Tämä tyyppi sisältää ketjuisomerismin, aseman isomerismin ja funktionaalisen ryhmän isomerismin.
Sidosrakenne ja funktionaalisten ryhmien sijainti ovat samat isomeereille, mutta geometrisessa asemoinnissa ovat erilaiset. Stereoisomeereihin kuuluvat cis-trans-isomeerit (= diastereomeerit) ja optiset isomeerit (= enantiomeerit).
Kuva 03: Propeeniglykolin stereoisomeerit (huom., Että H-atomin geometria on erilainen kahdessa molekyylissä).
Allotrope vs Isomer | |
Allotroopit ovat yhdisteitä, joilla on samat elementit, mutta erilainen kemiallinen kaava erilaisilla järjestelyillä. | Isomeerit ovat yhdisteitä, joilla on erilaisia alkuaineita, mutta sama kemiallinen kaava erilaisilla järjestelyillä. |
Atomien lukumäärä | |
Allotroopit koostuvat eri määristä atomeja. | Isomeereissä on sama määrä atomeja. |
Elementtityyppi | |
Allotroopit koostuvat samasta yksittäisestä elementistä. | Isomeerit koostuvat erilaisista elementeistä. |
Rakenne | |
Allotropeilla on aina erilaiset rakenteet. | Isomeereillä voi olla samanlaisia tai erilaisia rakenteita. |
läsnäolo | |
Allotrooppeja voidaan havaita metalleissa, ei-metalleissa ja metalloideissa | Isomerismi voidaan nähdä orgaanisissa molekyyleissä (esim. Hiilivety) ja epäorgaanisissa molekyyleissä (esim. Silaani). |
Tärkeimmät tyypit | |
Allotrooppityyppeihin kuuluvat metalliototroopit, ei-metalliset allotroopit ja metalloidit allotroopit | Isomeereihin sisältyvät pääasiassa rakenneisomeerit ja stereoisomeerit. |
Sekä allotroopit että isomeerit voidaan määritellä elementtien tai yhdisteiden vaihtoehtoisiksi tyypeiksi. Useimmiten nämä ovat stabiileja ja luonnossa löydettyjä yhdisteitä. Tärkein ero allotroopin ja isomeerin välillä on, että allotroopit ovat yhdisteitä, joilla on samat alkuaineet erilaisissa kemiallisissa kaavoissa erilaisissa järjestelyissä, kun taas isomeerit ovat yhdisteitä, joilla on erilaisia alkuaineita, joilla on sama kemiallinen kaava erilaisissa järjestelyissä.
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautusten mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä. Allotropen ja Isomerin välinen ero.
1.Helmenstine, Anne Marie. “Mikä on isomeeri? Tarkista kemian käsitteet. ” ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Saatavilla täältä. 1. kesäkuuta 2017.
2.”allotropes.” Kemia LibreTexts. Libretexts, 21. maaliskuuta 2017. Saatavilla täältä. Web. 1. kesäkuuta 2017.
1. ”Diamond and graphite2” Diamond_and_graphite.jpg: Käyttäjä: Itubderivaattorityö: Materiaalitieteilijä (keskustelu) - Diamond_and_graphite.jpgTiedosto: Graphite-tn19a.jpg (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia -palvelun kautta
2. Vladsingerin ”isomerismi” - Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta
3. ”Propeeniglykolistereoisomeerit v.1” - kirjoittanut Jü - Oma työ (julkinen alue) Commons Wikimedian kautta