Isomeerien ja resonanssin välinen ero

Isomeerit vs. resonanssi | Resonanssirakenteet vs. isomeerit | Perustuslailliset isomeerit, stereoisomeerit, enantiomeerit, diastereomeerit
 

Molekyyli tai ioni, jolla on sama molekyylikaava, voi esiintyä eri tavoin riippuen sidosjärjestyksistä, varauksen jakautumiseroista, tavasta, jolla ne järjestäytyvät avaruuteen jne.. 

isomeerit

Isomeerit ovat erilaisia ​​yhdisteitä, joilla on sama molekyylikaava. Isomeerejä on erityyppisiä. Isomeerit voidaan jakaa pääasiassa kahteen ryhmään konstitutiivisomeereinä ja stereoisomeereinä. Perustuslailliset isomeerit ovat isomeerejä, joissa atomien yhteydet eroavat molekyyleissä. Butaani on yksinkertaisin alkaani osoittamaan perustuslaillista isomerismia. Butaanilla on kaksi perustuslaillista isomeeriä, butaani itsessään ja isobuteeni.

CH₃CH₂CH₂CH₃                         

Butaani-isobutaani / 2-metyylipropaani

Stereoisomeereissä atomit on kytketty samaan sekvenssiin, toisin kuin perustuslailliset isomeerit. Stereoisomeerit eroavat toisistaan ​​vain atomiensa sijainnista avaruudessa. Stereoisomeerejä voi olla kahta tyyppiä, enantiomeerejä ja diastereomeerejä. Diastereomeerit ovat stereoisomeerejä, joiden molekyylit eivät ole peilikuvia toisistaan. 1,2-dikloorieteenin cis-trans-isomeerit ovat diastereomeerejä. Enantiomeerit ovat stereoisomeerejä, joiden molekyylit eivät ole päällekkäisiä peilikuvia toisistaan. Enantiomeerejä esiintyy vain kiraalisten molekyylien kanssa. Kiraalinen molekyyli määritellään sellaiseksi, joka ei ole identtinen sen peilikuvan kanssa. Siksi kiraalinen molekyyli ja sen peilikuva ovat toistensa enantiomeerejä. Esimerkiksi 2-butanolimolekyyli on kiraalinen, ja se ja sen peilikuvat ovat enantiomeerejä.

Resonanssi

Kun kirjoitamme Lewis-rakenteita, näytämme vain valenssielektroneja. Kun atomit jakavat tai siirtävät elektroneja, yritämme antaa jokaiselle atomille jalokaasun elektronisen konfiguraation. Tässä yrityksessä voimme kuitenkin määrätä keinotekoisen sijainnin elektroneille. Seurauksena on, että monille molekyyleille ja ioneille voidaan kirjoittaa enemmän kuin yksi ekvivalentti Lewis-rakenne. Rakenteita, jotka on kirjoitettu muuttamalla elektronien sijaintia, kutsutaan resonanssirakenteiksi. Nämä ovat rakenteita, jotka ovat olemassa vain teoriassa. Resonanssirakenne ilmoittaa kaksi tosiasiaa resonanssirakenteista.

• Mikään resonanssirakenteista ei edusta oikeaa molekyyliä oikein; mikään ei täysin vastaa todellisen molekyylin kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia.
• Varsinaista molekyyliä tai ionia edustaa parhaiten kaikkien resonanssirakenteiden hybridi.

Resonanssirakenteet on esitetty nuolella ↔. Seuraavassa on esitetty karbonaatti-ionin (CO₃^2-).

Röntgentutkimukset ovat osoittaneet, että todellinen molekyyli on näiden resonanssien välissä. Tutkimuksien mukaan kaikki hiili-happea-sidokset ovat samanpituisia karbonaatti-ioneissa. Yllä olevien rakenteiden mukaan voimme kuitenkin nähdä, että yksi on kaksoissidos ja kaksi ovat yksinkertaisia ​​sidoksia. Siksi, jos nämä resonanssirakenteet esiintyvät erikseen, ihanteellisessa mielessä ionissa tulisi olla erilaisia ​​sidospituuksia. Samat sidospituudet osoittavat, että yhtäkään näistä rakenteista ei tosiasiallisesti ole luonnossa, pikemminkin tämän yhdistelmää on olemassa.