ISOMERISME: TYPER OG EKSEMPLER PÅ ISOMERER - FYSISK - 2025

Den isomeri angår eksistensen av to eller flere stoffer som har den samme molekylformelen, men hvis struktur er forskjellig i hver av forbindelsene. I disse stoffene, kjent som isomerer, er alle elementene til stede i samme proporsjon, men danner en struktur av atomene som er forskjellige i hvert molekyl.

Ordet isomer kommer fra det greske ordet isomerès, som betyr "like deler." I motsetning til hva som kan antas, og til tross for at de inneholder de samme atomer, kan eller ikke har isomerer lignende egenskaper, avhengig av de funksjonelle gruppene som er til stede i deres struktur.

To hovedklasser isomerisme er kjent: konstitusjonell (eller strukturell) isomerisme og stereoisomerisme (eller romlig isomerisme). Isomerisme forekommer både i organiske stoffer (alkoholer, ketoner, blant andre) og uorganiske stoffer (koordinasjonsforbindelser).

Noen ganger dukker de opp spontant; I disse tilfellene er isomerer av et molekyl stabilt og forekommer under standardbetingelser (25 ° C, 1 atm), noe som var et veldig viktig fremskritt innen kjemiområdet på det tidspunktet det ble oppdaget.

Typer isomerer

Som nevnt ovenfor er det to typer isomerer som avviker fra rekkefølgen til atomer. Typene isomerer er som følger:

Konstitusjonelle (strukturelle) isomerer

De er de forbindelsene som har samme atomer og funksjonelle grupper, men som er ordnet i en annen rekkefølge; det vil si at bindingene som utgjør deres strukturer har en annen ordning i hver forbindelse.

De er delt inn i tre typer: posisjonsisomerer, kjede- eller ryggradsisomerer, og funksjonelle gruppeisomerer, noen ganger referert til som funksjonelle isomerer.

Posisjonsisomerer

De har de samme funksjonelle gruppene, men disse finnes på et annet sted i hvert molekyl.

Isomerer av kjede eller skjelett

De utmerker seg ved fordelingen av karbonsubstituenter i forbindelsen, det vil si av hvordan de er fordelt på en lineær eller forgrenet måte.

Funksjonelle gruppeisomerer

Det er en eksepsjonell klasse av isomerisme kalt tautomerisme, der det er en omlegging av ett stoff til et annet som vanligvis skjer ved overføring av et atom mellom isomerene, noe som forårsaker en likevekt mellom disse artene.

Stereoisomerer (romisomerer)

Dette er navnet som gis til stoffer som har nøyaktig den samme molekylformelen og hvis atomer er ordnet i samme rekkefølge, men hvis orientering i rommet skiller seg fra den ene til den andre. Derfor, for å sikre deres korrekte visualisering, må de være representert på en tredimensjonal måte.

Generelt sett er det to klasser stereoisomerer: de geometriske isomerer og de optiske isomerer.

Geometriske isomerer

De dannes ved å bryte en kjemisk binding i forbindelsen. Disse molekylene blir presentert i par som har forskjellige kjemiske egenskaper, så for å differensiere dem ble begrepene cis (spesifikke substituenter i tilstøtende posisjoner) og trans (spesifikke substituenter i motsatte posisjoner av deres strukturelle formel) etablert.

I dette tilfellet skiller diastereomerer seg ut og har forskjellige konfigurasjoner og kan ikke overføres hverandre, hver med sine egne egenskaper. Det er også konformasjonsisomerer, dannet ved rotasjon av en substituent rundt en kjemisk binding.

Optiske isomerer

Det er de som utgjør speilbilder som ikke kan legges over hverandre; det vil si at hvis en isomer er plassert på bildet av den andre, stemmer ikke atomenes stilling nøyaktig. Imidlertid har de de samme egenskapene, men avviker fra sin interaksjon med polarisert lys.

I denne gruppen skiller enantiomerene seg ut, som genererer polarisering av lys i henhold til deres molekylære arrangement og skilles ut som dextrorotatory (hvis polarisasjonen av lyset er i riktig retning av planet) eller venstrehendt (hvis polarisasjonen er i venstre retning av flyet).

Når det er samme mengde av begge enantiomerer (dyl), er netto eller resulterende polarisering null, som er kjent som en racemisk blanding.

Eksempler på isomerer

Første eksempel

Det første eksemplet som presenteres er den strukturelle isomerer, hvor det er to strukturer med den samme molekylformel (C ₃ H ₈ O), men hvis -OH substituent er funnet i to forskjellige stillinger, som danner en-propanol (I) og 2-propanol (II).

Andre eksempel

I dette andre eksempelet observeres to strukturelle kjede- eller skjelettisomerer; begge har den samme formelen (C ₄ H ₁₀ O) og den samme substituenten (OH), men isomeren til venstre er rettkjedet (1-butanol), mens den til høyre har en forgrenet struktur (2-metyl-2- propanol).

Tredje eksempel

To strukturelle funksjonelle grupper isomerer er også vist nedenfor, hvor begge molekylene har nøyaktig de samme atomer (med molekylformel C ₂ H ₆ O), men deres plassering er forskjellig, noe som resulterer i en alkohol og en eter, hvis fysiske og kjemiske egenskaper de varierer veldig fra en funksjonell gruppe til en annen.

Fjerde eksempel

Et eksempel på tautomerisme er likevekten mellom noen strukturer med funksjonelle grupper C = O (ketoner) og OH (alkoholer), også kalt keto-enolisk likevekt.

Femte eksempel

Deretter presenteres to geometriske isomerer cis- og trans-, og bemerker at den til venstre er cis-isomeren, som er betegnet med bokstaven Z i sin nomenklatur, og den til høyre er trans-isomeren, betegnet med bokstaven OG.

Sjette eksempel

Nå vises to diastereomerer, der likhetene i strukturen deres er notert, men det kan sees at de ikke kan overlappe hverandre.

Syvende eksempel

Til slutt observeres to karbohydratstrukturer som er optiske isomerer kalt enantiomerer. Den til venstre er høyrehendt, siden den polariserer lysplanet til høyre. På den annen side er den til høyre venstrehendt, fordi den polariserer lysplanet til venstre.

referanser

1. Isomerer. (2018). Wikipedia. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org
2. Chang, R. (9. utg.) (2007). Kjemi. México DF, México: Redaksjonell McGraw-Hill Interamericana.
3. Sharma, RK (2008). Stereokjemi - Volum 4. Gjenopprettet fra books.google.co.ve
4. North, M. (1998). Prinsipper og anvendelser av stereokjemi. Gjenopprettet fra books.google.co.ve
5. Staff, E. (nd). Organisk kjemi Rask fakta: Nomenklatur og isomerisme i organiske forbindelser. Gjenopprettet fra books.google.co.ve.
6. Mittal, A. (2002). Objektiv kjemi for tent inngang. Gjenopprettet fra books.google.co.ve