ISOMERISMI: ISOMEERIEN TYYPIT JA ESIMERKIT - FYYSINEN - 2025

Isomerian liittyy olemassa kaksi tai useampia aineita, joilla on sama molekyylikaava, mutta joiden rakenne on erilainen kussakin yhdisteitä. Näissä aineissa, jotka tunnetaan isomeereinä, kaikki alkuaineet ovat läsnä samassa suhteessa, mutta muodostavat atomien rakenteen, joka on erilainen jokaisessa molekyylissä.

Sana isomeeri tulee kreikan sanasta isomerès, joka tarkoittaa "yhtä suuria osia". Vastoin sitä, mitä voidaan olettaa, ja huolimatta siitä, että isomeereillä on samat atomit, niillä voi olla tai olla samanlaisia ​​ominaisuuksia riippuen niiden rakenteessa olevista funktionaalisista ryhmistä.

Isomerismin kaksi pääluokkaa tunnetaan: perustuslaillinen (tai rakenteellinen) isomerismi ja stereoisomerismi (tai spatiaalinen isomerismi). Isomerismia esiintyy sekä orgaanisissa aineissa (mm. Alkoholit, ketonit) että epäorgaanisissa aineissa (koordinaatioyhdisteet).

Joskus ne ilmestyvät spontaanisti; näissä tapauksissa molekyylin isomeerit ovat stabiileja ja esiintyvät normaaleissa olosuhteissa (25 ° C, 1 atm), mikä oli erittäin tärkeä edistysaskel kemian alalla sen löytämisen ajankohtana.

Isomeerityypit

Kuten edellä mainittiin, on olemassa kahden tyyppisiä isomeerejä, jotka eroavat toisistaan ​​atomiensa järjestyksen perusteella. Isomeerityypit ovat seuraavat:

Perustuslailliset (rakenteelliset) isomeerit

Ne ovat yhdisteitä, joilla on samat atomit ja funktionaaliset ryhmät, mutta järjestetty eri järjestyksessä; toisin sanoen niiden rakenteiden muodostavilla sidoksilla on erilainen järjestely jokaisessa yhdisteessä.

Ne on jaettu kolmeen tyyppiin: sijainti-, ketju- tai runko-isomeerit ja funktionaalisten ryhmien isomeerit, joita kutsutaan joskus funktionaalisiksi isomeereiksi.

Aseman isomeerit

Niillä on samat funktionaaliset ryhmät, mutta nämä löytyvät eri kohdasta jokaisessa molekyylissä.

Ketju- tai luurankoisomeerit

Ne erottuvat hiilisubstituenttien jakautumisesta yhdisteessä, ts. Kuinka ne jakautuvat lineaarisella tai haarautuneella tavalla.

Funktionaalisten ryhmien isomeerit

On olemassa poikkeuksellinen isomerismiluokka, jota kutsutaan tautomerismiksi, jossa tapahtuu yhden aineen muuntautuminen toiseksi, joka tapahtuu yleensä siirtämällä atomi isomeerien välillä aiheuttaen tasapainon näiden lajien välillä.

Stereoisomeerit (avaruusisomeerit)

Tämä nimi annetaan aineille, joilla on täsmälleen sama molekyylikaava ja joiden atomit on järjestetty samassa järjestyksessä, mutta joiden orientaatio avaruudessa eroaa toisistaan. Siksi niiden oikean visualisoinnin varmistamiseksi ne on esitettävä kolmiulotteisesti.

Yleisesti ottaen stereoisomeerejä on kaksi luokkaa: geometriset isomeerit ja optiset isomeerit.

Geometriset isomeerit

Ne muodostuvat hajottamalla kemiallinen sidos yhdisteeseen. Nämä molekyylit on esitetty pareittain, jotka eroavat kemiallisista ominaisuuksistaan, joten niiden erottamiseksi perustettiin termit cis (spesifiset substituentit vierekkäisissä asemissa) ja trans (spesifiset substituentit rakennekaavansa vastakkaisissa paikoissa).

Tässä tapauksessa diastereomeerit erottuvat, niiden konfiguraatiot ovat erilaiset ja niitä ei voida päällekkäin toistensa kanssa, jokaisella on omat ominaisuutensa. On myös konformaatioisomeerejä, jotka muodostuvat substituentin kiertämällä kemiallisen sidoksen ympärillä.

Optiset isomeerit

Ne ovat peilikuvia, joita ei voida päällekkäin asettaa; ts. jos yhden isomeerin kuva asetetaan toisen kuvan päälle, sen atomien sijainti ei ole täysin samaa mieltä. Niillä on kuitenkin samat ominaisuudet, mutta ne eroavat vuorovaikutuksestaan ​​polarisoidun valon kanssa.

Tässä ryhmässä erottuvat enantiomeerit, jotka synnyttävät valon polarisaation molekyylinjärjestelynsä mukaan ja erotetaan toisistaan ​​kääntyviksi (jos valon polarisaatio on tason oikeaan suuntaan) tai vasemman käden (jos polarisaatio on vasempaan suuntaan) koneen).

Kun molempia enantiomeerejä (dyyli) on sama määrä, netto- tai tuloksena oleva polarisaatio on nolla, mikä tunnetaan raseemisena seoksena.

Esimerkkejä isomeereistä

Ensimmäinen esimerkki

Ensimmäinen esimerkki esitetään on, että rakenteellisen paikkaisomeerit, jossa on kaksi rakennetta, joilla on sama molekyylikaava (C ₃ H ₈ O), mutta joiden OH-substituentti on havaittu kahdessa eri asennossa, jotka muodostavat 1-propanoli (I) ja 2-propanoli (II).

Toinen esimerkki

Tässä toisessa esimerkissä havaitaan kaksi rakenneketju- tai luurankoisomeeria; molemmilla on sama kaava (C ₄ H ₁₀ O) ja sama substituentti (OH), mutta isomeeri vasemmalla on suoraketjuinen (1-butanoli), kun taas toinen oikealla on haaroittunut rakenne (2-metyyli-2 propanolia).

Kolmas esimerkki

Kaksi rakenteellisten funktionaalisten ryhmien isomeeriä esitetään myös alla, joissa molemmilla molekyyleillä on täsmälleen samat atomit (molekyylikaavalla C ₂ H ₆ O), mutta niiden järjestely on erilainen, mikä johtaa alkoholiin ja eetteriin, joiden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ne vaihtelevat suuresti funktionaalisten ryhmien välillä.

Neljäs esimerkki

Myös esimerkki tautomerismista on tasapaino joidenkin rakenteiden välillä, joilla on funktionaaliset ryhmät C = O (ketonit) ja OH (alkoholit), jota kutsutaan myös ketoenoliseksi tasapainoksi.

Viides esimerkki

Seuraavaksi esitetään kaksi geometristä cis- ja trans- isomeeriä, jotka huomauttavat, että vasemmalla oleva on cis-isomeeri, jota merkitään kirjaimella Z sen nimikkeistössä, ja että oikealla puolella on trans-isomeeri, jota merkitään kirjaimella JA.

Kuudes esimerkki

Nyt esitetään kaksi diastereomeeriä, joissa havaitaan niiden rakenteiden samankaltaisuudet, mutta voidaan nähdä, etteivät ne pääse päällekkäin.

Seitsemäs esimerkki

Lopuksi havaitaan kaksi hiilihydraattirakennetta, jotka ovat optisia isomeerejä, joita kutsutaan enantiomeereiksi. Vasemmalla oleva on oikeakätinen, koska se polarisoi valotason oikealle. Toisaalta oikealla oleva on vasenkätinen, koska se polarisoi valotason vasemmalle.

Viitteet

1. Isomeerit. (2018). Wikipedia. Palautettu osoitteesta en.wikipedia.org
2. Chang, R. (9. painos) (2007). Kemia. México DF, México: Toimittaja McGraw-Hill Interamericana.
3. Sharma, RK (2008). Stereokemia - nide 4. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve
4. North, M. (1998). Stereokemian periaatteet ja sovellukset. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve
5. Staff, E. (toinen). Orgaanisen kemian nopeat tosiasiat: Orgaanisten yhdisteiden nimikkeistö ja isomerismi. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve.
6. Mittal, A. (2002). Objektiivinen kemia valaistu sisäänkäynti. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve