Isotoper vs isomerer
Det finns variationer mellan olika atomer. Det finns också variationer inom samma element. Isotoper är exempel på skillnader inom ett enda element.
En molekyl eller jon med samma molekylformel kan existera på olika sätt beroende på bindningsordrar, laddningsfördelningsskillnader, hur de ordnar sig i rymden etc; dessa är kända som isomerer.
Isotoper
Atomer av samma element kan vara olika. Dessa olika atomer av samma element kallas isotoper. De skiljer sig från varandra genom att ha olika antal neutroner. Eftersom neutronnumret är annorlunda skiljer sig deras massnummer också. Emellertid har isotoperna av samma element samma antal protoner och neutroner. Olika isotoper finns i varierande mängder, och detta ges som ett procentvärde som kallas relativ överflöd. Till exempel har väte tre isotoper som protium, deuterium och tritium. Deras antal neutroner och relativa överflöd är följande.
1 H - inga neutroner, relativ överflöd är 99,985%
2 H- en neutron, relativ förekomst är 0,015%
3 H- två neutroner, relativ överflöd är 0%
Antalet neutroner som en kärna kan hålla skiljer sig från element till element. Bland dessa isotoper är endast vissa stabila. Till exempel har syre tre stabila isotoper och tenn har tio stabila isotoper. För det mesta har enkla element samma neutronnummer som protonnumret, men i tunga element finns fler neutroner än protonerna. Antalet neutroner är viktigt för att balansera kärnornas stabilitet. När kärnorna är för tunga blir de instabila och därför blir dessa isotoper radioaktiva. Till exempel 238U avger strålning och sönderfaller till mycket mindre kärnor. Isotoper kan ha olika egenskaper på grund av deras olika massor. Till exempel kan de ha olika snurr, så deras NMR-spektra skiljer sig åt. Emellertid är deras elektronnummer lika och ger upphov till ett liknande kemiskt beteende.
En masspektrometer kan användas för att få information om isotoper. Det ger antalet isotoper som ett element har, deras relativa överflöd och massor.
Isomerer
Isomerer är olika föreningar med samma molekylformel. Det finns olika typer av isomerer. Isomerer kan huvudsakligen delas in i två grupper som konstitutionella isomerer och stereoisomerer. Konstitutionella isomerer är isomerer där atommers anslutning skiljer sig åt i molekyler. Butan är den enklaste alkanen som visar konstitutionell isomerism. Butan har två konstitutionella isomerer, butan själv och isobuten.
I stereo-isomerer är atomer kopplade i samma sekvens, till skillnad från konstitutionella isomerer. Stereoisomerer skiljer sig bara i arrangemanget av deras atomer i rymden. Stereoisomerer kan vara av två typer, enantiomerer och diastereomerer. Diastereomerer är stereoisomerer vars molekyler inte är varandras spegelbilder. Cis-trans-isomererna av 1,2-dikloreten är diastereomerer. Enantiomerer är stereoisomerer vars molekyler är spegelbilder av varandra som inte kan överlagras. Enantiomerer förekommer endast med kirala molekyler. En kiral molekyl definieras som en som inte är identisk med sin spegelbild. Därför är den kirala molekylen och dess spegelbild enantiomerer av varandra. Till exempel är 2-butanolmolekylen kiral, och den och dess spegelbilder är enantiomerer.
Vad är skillnaden mellan isotoper och isomerer?
• Isotoper är olika atomer av samma element. Isomerer är olika föreningar med samma molekylformel.
• Isotoper skiljer sig från varandra på grund av antalet neutroner, medan isomerer skiljer sig från varandra på grund av arrangemanget av atomer.
• Isotoper av ett enda element har samma kemiska beteende, men de fysiska egenskaperna kan skilja sig åt. Isomerer med samma kemiska formel har skillnader i både kemiska och fysikaliska egenskaper (förutom vissa isomerer).
