Izotopu un izomēru atšķirība

Izotopi pret izomēriem

Starp dažādiem atomiem variācijas. Arī tajos pašos elementos ir variācijas. Izotopi ir atšķirību piemēri vienā elementā.

Molekulu vai jonu ar vienādu molekulu formulu var pastāvēt dažādos veidos atkarībā no saistīšanas kārtības, lādiņa sadalījuma atšķirībām, veida, kādā tās izkārtojas telpā utt .; tos sauc par izomēriem.

Izotopi

Viena un tā paša elementa atomi var būt dažādi. Šos atšķirīgos viena un tā paša elementa atomus sauc par izotopiem. Viņi atšķiras viens no otra ar atšķirīgu neitronu skaitu. Tā kā neitronu skaits ir atšķirīgs, atšķiras arī to masu skaits. Tomēr viena un tā paša elementa izotopiem ir vienāds protonu un neitronu skaits. Dažādi izotopi atrodas dažādos daudzumos, un to norāda procentos, ko sauc par relatīvo pārpilnību. Piemēram, ūdeņradim ir trīs izotopi, piemēram, protium, deitērijs un tritijs. Viņu neitronu skaits un relatīvais pārpilnība ir šādi.

¹H - neitronu nav, relatīvais pārpilnība ir 99,985%

²H- viens neitrons, relatīvā pārpilnība ir 0,015%

³H- divi neitroni, relatīvais pārpilnība ir 0%

Kodolā esošo neitronu skaits dažādos elementos ir atšķirīgs. Starp šiem izotopiem tikai daži ir stabili. Piemēram, skābeklim ir trīs stabili izotopi, un alvai ir desmit stabili izotopi. Lielākoties vienkāršiem elementiem ir tāds pats neitronu skaits kā protonu skaitam, bet smagajos elementos vairāk neitronu ir nekā protonos. Neitronu skaits ir svarīgs, lai līdzsvarotu kodolu stabilitāti. Kad kodoli ir pārāk smagi, tie kļūst nestabili, un tāpēc šie izotopi kļūst radioaktīvi. Piemēram, ^{238. lpp} U izstaro starojumu un sadalās daudz mazākos kodolos. Izotopiem var būt atšķirīgas īpašības to atšķirīgās masas dēļ. Piemēram, tiem var būt dažādi griezieni, tādējādi to NMR spektri atšķiras. Tomēr to elektronu skaits ir līdzīgs, kas izraisa līdzīgu ķīmisko izturēšanos.

Lai iegūtu informāciju par izotopiem, var izmantot masas spektrometru. Tas norāda elementu izotopu skaitu, to relatīvo daudzumu un masu.

Izomēri

Izomēri ir dažādi savienojumi ar vienādu molekulu formulu. Ir dažādi izomēru veidi. Izomērus galvenokārt var iedalīt divās grupās kā konstitucionāli un stereoizomēri. Konstitucionālie izomēri ir izomēri, kur atomu savienojamība molekulās atšķiras. Butāns ir vienkāršākais alkāns, kas parāda konstitucionālo izomerismu. Butānam ir divi konstitucionāli izomēri, pats butāns un izobutēns.

Stereoizomēros atomi ir savienoti vienā secībā, atšķirībā no konstitucionālajiem izomēriem. Stereoizomēri atšķiras tikai ar to atomu izvietojumu telpā. Stereoizomēri var būt divu veidu: enantiomēri un diastereomēri. Diastereomēri ir stereoizomēri, kuru molekulas nav viena otra spoguļattēli. 1,2-dihloretiēna cis-transizomēri ir diastereomēri. Enantiomēri ir stereoizomēri, kuru molekulas nav viena otras spoguļattēli. Enantiomēri rodas tikai ar hirālām molekulām. Hirālā molekula tiek definēta kā tāda, kas nav identiska tās spoguļattēlam. Tāpēc hirālā molekula un tās spoguļattēls ir viens otra enantiomēri. Piemēram, 2-butanola molekula ir hirāla, un tā, kā arī tās spoguļattēli ir enantiomēri.