Isotopes vs Isomers
Det er variasjoner mellom ulike atomer. Det er også variasjoner innenfor de samme elementene. Isotoper er eksempler på forskjeller innenfor et enkelt element.
Et molekyl eller ion med samme molekylformel kan eksistere på forskjellige måter avhengig av bindingsrekkefølgen, ladningsfordelingsforskjeller, måten de ordner seg i rommet osv.; disse er kjent som isomerer.
Isotopes
Atomer av samme grunnstoff kan være forskjellige. Disse forskjellige atomene av samme grunnstoff kalles isotoper. De er forskjellige fra hverandre ved å ha forskjellig antall nøytroner. Siden nøytrontallet er forskjellig, er massetallet også forskjellig. Imidlertid har isotopene til samme grunnstoff samme antall protoner og nøytroner. Ulike isotoper finnes i varierende mengder, og dette er gitt som en prosentverdi k alt relativ overflod. For eksempel har hydrogen tre isotoper som protium, deuterium og tritium. Deres antall nøytroner og relative forekomster er som følger.
1H – ingen nøytroner, relativ overflod er 99,985 %
2H- ett nøytron, relativ mengde er 0,015 %
3H- to nøytroner, relativ mengde er 0 %
Antallet nøytroner en kjerne kan inneholde varierer fra grunnstoff til grunnstoff. Blant disse isotopene er det bare noen som er stabile. For eksempel har oksygen tre stabile isotoper, og tinn har ti stabile isotoper. Mesteparten av tiden har enkle grunnstoffer samme nøytronnummer som protontallet, men i tunge grunnstoffer er det flere nøytroner enn protonene. Antall nøytroner er viktig for å balansere stabiliteten til kjernene. Når kjernene er for tunge, blir de ustabile, og derfor blir disse isotopene radioaktive. For eksempel sender 238 U ut stråling og henfaller til mye mindre kjerner. Isotoper kan ha forskjellige egenskaper på grunn av deres forskjellige masse. For eksempel kan de ha forskjellige spinn, og dermed er deres NMR-spektre forskjellige. Elektrontallet deres er imidlertid likt, noe som gir opphav til en lignende kjemisk oppførsel.
Et massespektrometer kan brukes for å få informasjon om isotoper. Den gir antall isotoper som et grunnstoff har, deres relative mengde og masse.
Isomers
Isomerer er forskjellige forbindelser med samme molekylformel. Det finnes forskjellige typer isomerer. Isomerer kan hovedsakelig deles inn i to grupper som konstitusjonelle isomerer og stereoisomerer. Konstitusjonelle isomerer er isomerer der tilkoblingen til atomer er forskjellig i molekyler. Butan er den enkleste alkanen som viser konstitusjonell isomeri. Butan har to konstitusjonelle isomerer, butan selv og isobuten.
I stereo-isomerer er atomer koblet i samme sekvens, i motsetning til konstitusjonelle isomerer. Stereoisomerer skiller seg bare i arrangementet av atomene deres i rommet. Stereoisomerer kan være av to typer, enantiomerer og diastereomerer. Diastereomerer er stereoisomerer hvis molekyler ikke er speilbilder av hverandre. Cis-trans-isomerene av 1,2-dikloreten er diastereomerer. Enantiomerer er stereoisomerer hvis molekyler er ikke-overlappbare speilbilder av hverandre. Enantiomerer forekommer bare med kirale molekyler. Et kir alt molekyl er definert som et molekyl som ikke er identisk med speilbildet. Derfor er det kirale molekylet og dets speilbilde enantiomerer av hverandre. For eksempel er 2-butanolmolekylet kir alt, og det og dets speilbilder er enantiomerer.
Hva er forskjellen mellom isotoper og isomerer?
• Isotoper er forskjellige atomer av samme grunnstoff. Isomerer er forskjellige forbindelser med samme molekylformel.
• Isotoper skiller seg fra hverandre på grunn av antall nøytroner, mens isomerer skiller seg fra hverandre på grunn av arrangementet av atomer.
• Isotoper av et enkelt grunnstoff har samme kjemiske oppførsel, men de fysiske egenskapene kan variere. Isomerer med samme kjemiske formel har forskjeller i både kjemiske og fysiske egenskaper (unntatt noen isomerer).
