Isotoper vs isomerer
Der er variationer mellem forskellige atomer. Der er også variationer inden for de samme elementer. Isotoper er eksempler på forskelle inden for et enkelt element.
Et molekyle eller en ion med den samme molekylære formel kan eksistere på forskellige måder afhængigt af bindingsordrer, forskelle i ladningsfordeling, den måde, de arrangerer sig i rummet osv. disse er kendt som isomerer.
Isotoper
Atomer af det samme element kan være forskellige. Disse forskellige atomer af det samme element kaldes isotoper. De er forskellige fra hinanden ved at have forskellige antal neutroner. Da neutrontallet er forskelligt, adskiller deres massetal sig også. Imidlertid har isotoperne af det samme element det samme antal protoner og neutroner. Forskellige isotoper er til stede i forskellige mængder, og dette gives som en procentværdi kaldet relativ overflod. For eksempel har brint tre isotoper som protium, deuterium og tritium. Deres antal neutroner og relative overflod er som følger.
1 H - ingen neutroner, relativ overflod er 99,985%
2 H- en neutron, relativ overflod er 0,015%
3 H- to neutroner, relativ overflod er 0%
Antallet af neutroner, som en kerne kan indeholde, adskiller sig fra element til element. Blandt disse isotoper er kun nogle stabile. For eksempel har ilt tre stabile isotoper, og tin har ti stabile isotoper. For det meste har enkle grundstoffer det samme neutronnummer som protonnummeret, men i tunge grundstoffer er der flere neutroner end protonerne. Antallet af neutroner er vigtigt for at afbalancere kernernes stabilitet. Når kernerne er for tunge, bliver de ustabile, og derfor bliver disse isotoper radioaktive. For eksempel 238U udsender stråling og henfalder til meget mindre kerner. Isotoper kan have forskellige egenskaber på grund af deres forskellige masser. For eksempel kan de have forskellige spins, så deres NMR-spektre adskiller sig. Imidlertid er deres elektronnummer ens, hvilket giver anledning til en lignende kemisk opførsel.
Et massespektrometer kan bruges til at få information om isotoper. Det giver antallet af isotoper, som et element har, deres relative overflod og masser.
Isomerer
Isomerer er forskellige forbindelser med den samme molekylære formel. Der findes forskellige typer isomerer. Isomerer kan hovedsageligt opdeles i to grupper som forfatningsmæssige isomerer og stereo-isomerer. Forfatningsmæssige isomerer er isomerer, hvor forbindelsen mellem atomer er forskellig i molekyler. Butan er den enkleste alkan, der viser konstitutionel isomerisme. Butan har to konstitutionelle isomerer, butan i sig selv og isobuten.
I stereo-isomerer er atomer forbundet i samme sekvens, i modsætning til forfatningsmæssige isomerer. Stereoisomerer adskiller sig kun i placeringen af deres atomer i rummet. Stereoisomerer kan være af to typer, enantiomerer og diastereomerer. Diastereomerer er stereoisomerer, hvis molekyler ikke er spejlbilleder af hinanden. Cis-trans-isomerer af 1,2-dichlorethen er diastereomerer. Enantiomerer er stereoisomerer, hvis molekyler ikke er overlejrede spejlbilleder af hinanden. Enantiomerer forekommer kun med chirale molekyler. Et chiralt molekyle defineres som et, der ikke er identisk med dets spejlbillede. Derfor er det chirale molekyle og dets spejlbillede enantiomerer af hinanden. For eksempel er 2-butanolmolekyle chiralt, og det og dets spejlbilleder er enantiomerer.
Hvad er forskellen mellem isotoper og isomerer?
• Isotoper er forskellige atomer i det samme element. Isomerer er forskellige forbindelser med den samme molekylære formel.
• Isotoper adskiller sig fra hinanden på grund af antallet af neutroner, hvorimod isomerer adskiller sig fra hinanden på grund af arrangementet af atomer.
• Isotoper af et enkelt element har samme kemiske adfærd, men de fysiske egenskaber kan variere. Isomerer med den samme kemiske formel har forskelle i både kemiske og fysiske egenskaber (undtagen nogle isomerer).
