Rozdíl mezi izotopy a izomery

Izotopy vs izomery

Existují variace mezi různými atomy. Ve stejných prvcích jsou také variace. Izotopy jsou příklady rozdílů v rámci jednoho prvku.

Molekula nebo iont mající stejný molekulární vzorec může existovat různými způsoby v závislosti na vazebných řádech, rozdílech distribuce náboje, způsobu, jakým se uspořádají v prostoru atd .; tito jsou známí jako izomery.

Izotopy

Atomy stejného prvku se mohou lišit. Tyto různé atomy stejného prvku se nazývají izotopy. Liší se od sebe tím, že mají různý počet neutronů. Protože neutronové číslo je odlišné, liší se také jejich hmotnostní číslo. Izotopy stejného prvku však mají stejný počet protonů a neutronů. Různé izotopy přítomné v různých množstvích, a to je vyjádřeno jako procentuální hodnota nazývaná relativní hojnost. Například vodík má tři izotopy jako protium, deuterium a tritium. Jejich počet neutronů a relativní hojnost jsou následující.

¹H - žádné neutrony, relativní hojnost je 99,985%

²H - jeden neutron, relativní hojnost je 0,015%

³H- dva neutrony, relativní hojnost je 0%

Počet neutronů, které může jádro držet, se liší od prvku k prvku. Mezi těmito izotopy jsou pouze některé stabilní. Například kyslík má tři stabilní izotopy a cín má deset stabilních izotopů. Jednoduché prvky mají většinou stejné neutronové číslo jako protonové číslo, ale v těžkých prvcích je více neutronů než protonů. Počet neutronů je důležitý pro vyvážení stability jader. Když jsou jádra příliš těžká, stanou se nestabilními, a proto se tyto izotopy stávají radioaktivními. Například, ²³⁸ U emituje záření a rozpadá se na mnohem menší jádra. Izotopy mohou mít různé vlastnosti kvůli jejich různým hmotnostem. Například mohou mít různá otočení, takže jejich NMR spektra se liší. Jejich elektronové číslo je však podobné a způsobuje podobné chemické chování.

K získání informací o izotopech lze použít hmotnostní spektrometr. Udává počet izotopů, které má prvek, jejich relativní hojnost a hmotnosti.

Izomery

Izomery jsou různé sloučeniny se stejným molekulárním vzorcem. Existují různé typy izomerů. Izomery lze hlavně rozdělit do dvou skupin jako ústavní izomery a stereoizomery. Konstituční izomery jsou izomery, u kterých se atomová konektivita v molekulách liší. Butan je nejjednodušší alkan, který vykazuje ústavní izomerismus. Butan má dva ústavní izomery, butan samotný a isobuten.

V stereoizomerech jsou atomy spojeny ve stejné sekvenci, na rozdíl od ústavních izomerů. Stereoizomery se liší pouze uspořádáním svých atomů v prostoru. Stereoizomery mohou být dvou typů, enantiomerů a diastereomerů. Diastereomery jsou stereoizomery, jejichž molekuly nejsou zrcadlovým obrazem. Cis-trans-isomery 1,2-dichlorethenu jsou diastereomery. Enantiomery jsou stereoizomery, jejichž molekuly jsou navzájem neskrytými zrcadlovými obrazy. Enantiomery se vyskytují pouze u chirálních molekul. Chirální molekula je definována jako molekula, která není identická se zrcadlovým obrazem. Proto je chirální molekula a její zrcadlový obraz vzájemně enantiomery. Například molekula 2-butanolu je chirální a její zrcadlové obrazy jsou enantiomery.