Forskellen mellem struktur- & geometriske isomerer

July 6

Forskellen mellem struktur- & geometriske isomerer

Isomerer er identificeret som to eller flere kemiske forbindelser, der har identiske molekylære sammensætninger, men har forskellige strukturelle ordninger. De to grundlæggende typer af isomerer er strukturel og stereoisomerer. Geometriske isomerer er en underkategori af stereoisomerer. Det kan lyde kompliceret i starten, men forskellene mellem strukturelle og geometriske isomerer er ikke alt for svært at fatte.

Navngivning molekyler


Molekylære sammensætning er den mest grundlæggende aspekt af enhver kemisk forbindelse. Forskere bruger molekylære sammensætning til at identificere kemikalier. For eksempel den molekylære sammensætning af butan er C4H10, betyder, at der er fire carbonatomer og 10 hydrogenatomer i en enkelt molekyle af butan. Forskellen mellem isomerer viser sig i de strukturelle obligationer og rumlig organisering af molekyler. Sådanne tilsyneladende små forskelle har store konsekvenser i den molekylære verden.

Strukturelle isomerer


Strukturelle isomerer er molekyler med samme atomare sammensætning, men adskiller sig i, hvordan atomerne er arrangeret og bundet sammen. Atomerne i en butan-molekyle, for eksempel, er struktureret i en ligekædet (CH3-CH2-CH2-CH3); en isobutan molekyle, en isomer af butan har en central CH hvortil er bundet tre CH3 atomer danner en "T" form. Strukturelle isomerer danner lige obligationer, i modsætning til de diagonale bounds typiske af geometriske isomerer.

Geometriske isomerer


Geometriske isomerer, eller "cis-trans" isomerer, er molekyler, der deler samme atomare sammensætninger og molekylære bindinger men har forskellige rumlige organisering. Derudover geometriske isomerer er i stand til at rotere og er begrænset til deres form. De geometriske isomerer cis-2-buten og trans-2-buten, for eksempel, har den samme molekylære sammensætning C4H8. Begge isomerer er udstyret med to methylgrupper og en central carbon-carbon dobbeltbinding. De adskiller sig i fysisk planlægning, fordi cis-2-butan-molekylet har de to methylgrupper på venstre side af den centrale carbon-carbon dobbeltbinding, mens trans-2-butan-molekylet har methylgrupperne på den modsatte side. Den centrale carbon-carbon-dobbeltbinding forhindrer molekylerne rotere, således de to methylgrupper står ingen chance for at skifte sider.

Adfærdsmæssige Egenskaber


Sådanne små forskelle afspejles i hver isomer unikke fysiske og kemiske egenskaber. De forskellige bånd, som danner strukturelle isomerer har kapacitet til at ændre det kemiske stof i en helt anden med egne kemiske egenskaber. Spatial organisation bevarer de fleste kemiske egenskaber i geometriske isomerer, men de har forskellen fysiske egenskaber. Disse forskelle afhænger af den elektriske ladning, polaritet og cis-trans gruppe af isomeren. Disse kan være store forskelle eller lille, fx trans-2-buten frysepunkt er minus 105 grader Celsius, mens cis-2-buten frysepunkt er minus 139 grader celsius.