Izoméry vs rezonancia Rezonančné štruktúry vs izoméry Konštitučné izoméry, stereoizoméry, enantioméry, diastereoméry
Molekula alebo ión s rovnakým molekulárnym vzorcom môžu existovať rôznymi spôsobmi v závislosti od väzbových poriadkov, rozdielov v distribúcii náboja, spôsobu ich usporiadania v priestore atď.
Izoméry
Izoméry sú rôzne zlúčeniny s rovnakým molekulárnym vzorcom. Existujú rôzne typy izomérov. Izoméry možno rozdeliť hlavne do dvoch skupín na konštitučné izoméry a stereoizoméry. Konštitučné izoméry sú izoméry, kde sa väzba atómov líši v molekulách. Bután je najjednoduchší alkán, ktorý vykazuje konštitučnú izomériu. Bután má dva konštitučné izoméry, samotný bután a izobutén.
CH 3 CH 2 CH 2 CH 3
Bután-izobután / 2-metylpropán
V stereoizoméroch sú atómy spojené v rovnakom poradí, na rozdiel od konštitučných izomérov. Stereoizoméry sa líšia iba usporiadaním svojich atómov v priestore. Stereoizoméry môžu byť dvoch typov, enantiomérov a diastereomérov. Diastereoméry sú stereoizoméry, ktorých molekuly nie sú navzájom zrkadlovými obrazmi. Cis cis izoméry 1,2-dichlóreténu sú diastereoméry. Enantioméry sú stereoizoméry, ktorých molekuly sú navzájom neprekonateľnými zrkadlovými obrazmi. Enantioméry sa vyskytujú iba s chirálnymi molekulami. Chirálna molekula je definovaná ako taká, ktorá nie je totožná s jej zrkadlovým obrazom. Preto sú chirálna molekula a jej zrkadlový obraz navzájom enantioméry. Napríklad molekula 2-butanolu je chirálna a ona a jej zrkadlové obrazy sú enantioméry.
Rezonancia
Pri písaní Lewisových štruktúr ukazujeme iba valenčné elektróny. Tým, že atómy zdieľajú alebo prenášajú elektróny, sa snažíme dať každému atómu elektronickú konfiguráciu vzácneho plynu. Pri tomto pokuse však môžeme uložiť elektrónom umelé miesto. Vo výsledku môže byť pre mnoho molekúl a iónov napísaných viac ako jedna ekvivalentná Lewisova štruktúra. Štruktúry zapísané zmenou polohy elektrónov sú známe ako rezonančné štruktúry. Toto sú štruktúry, ktoré existujú iba teoreticky. Rezonančná štruktúra uvádza dva fakty o rezonančných štruktúrach.
- Žiadna z rezonančných štruktúr nebude správnym vyjadrením skutočnej molekuly; žiadna nebude úplne pripomínať chemické a fyzikálne vlastnosti skutočnej molekuly.
- Skutočná molekula alebo ión bude najlepšie predstavovaný hybridom všetkých rezonančných štruktúr.
Rezonančné štruktúry sú zobrazené šípkou ↔. Nasledujú rezonančné štruktúry karbonátového iónu (CO 3 2-).
Röntgenové štúdie preukázali, že skutočná molekula je medzi týmito rezonanciami. Podľa týchto štúdií sú všetky väzby uhlík-kyslík v uhličitanovom ióne rovnako dlhé. Podľa vyššie uvedených štruktúr však vidíme, že jedna je dvojitá väzba a dve sú jednoduché väzby. Preto, ak sa tieto rezonančné štruktúry vyskytujú osobitne, v ideálnom prípade by mali byť v ióne rôzne dĺžky väzieb. Rovnaké dĺžky väzieb naznačujú, že žiadna z týchto štruktúr sa v skutočnosti v skutočnosti nenachádza, skôr existuje ich hybrid.
Aký je rozdiel medzi izomérmi a rezonanciou?
• V izoméroch sa môže líšiť atómové usporiadanie alebo priestorové usporiadanie molekuly. Ale v rezonančných štruktúrach sa tieto faktory nemenia. Majú skôr iba zmenu polohy elektrónu.
• Izoméry sú prirodzene prítomné, ale rezonančné štruktúry v skutočnosti neexistujú. Sú to hypotetické štruktúry, ktoré sa obmedzujú iba na teóriu.
