Forskjellen mellom isomerer og resonans

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 13:46

Isomers vs Resonance | Resonansstrukturer vs isomerer | Konstitusjonelle isomerer, stereoisomerer, enantiomerer, diastereomerer

Et molekyl eller ion som har samme molekylformel kan eksistere på forskjellige måter avhengig av bindingsrekkefølgen, ladningsfordelingsforskjeller, måten de ordner seg i rommet osv.

Isomers

Isomerer er forskjellige forbindelser med samme molekylformel. Det finnes ulike 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.

CH₃CH₂CH₂CH₃

Butanisobutan/2-methylpropane

I stereoisomerer 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.

Resonance

Når vi skriver Lewis-strukturer, viser vi kun valenselektroner. Ved å la atomene dele eller overføre elektroner, prøver vi å gi hvert atom den elektroniske konfigurasjonen av edelgass. Men ved dette forsøket kan vi påtvinge elektronene en kunstig plassering. Som et resultat kan mer enn én ekvivalent Lewis-struktur skrives for mange molekyler og ioner. Strukturene skrevet ved å endre posisjonen til elektronene er kjent som resonansstrukturer. Dette er strukturer som bare eksisterer i teorien. Resonansstrukturen angir to fakta om resonansstrukturene.

• Ingen av resonansstrukturene vil være den korrekte representasjonen av det faktiske molekylet; ingen vil helt ligne de kjemiske og fysiske egenskapene til det faktiske molekylet.
• Det faktiske molekylet eller ionet vil best representeres av en hybrid av alle resonansstrukturene.

Resonansstrukturene vises med pilen ↔. Følgende er resonansstrukturene til karbonation (CO₃^2-).

Røntgenstudier har vist at selve molekylet er i mellom disse resonansene. I følge studiene er alle karbon-oksygenbindingene like lange i karbonation. Imidlertid kan vi i henhold til strukturene ovenfor se at en er en dobbeltbinding, og to er enkeltbindinger. Derfor, hvis disse resonansstrukturene forekommer separat, bør det ideelt sett være forskjellige bindingslengder i ionet. De samme bindingslengdene indikerer at ingen av disse strukturene faktisk finnes i naturen, snarere finnes det en hybrid av dette.

Hva er forskjellen mellom isomerer og resonans?

• I isomerer kan atomarrangement eller romlig arrangement av molekylet variere. Men i resonansstrukturer endres ikke disse faktorene. Snarere har de bare en endring i posisjonen til et elektron.

• Isomerer er naturlig tilstede, men resonansstrukturer eksisterer ikke i virkeligheten. De er hypotetiske strukturer, som bare er begrenset til teori.