Isotope gegen Isomere
Es gibt Variationen zwischen verschiedenen Atomen. Es gibt auch Variationen innerhalb derselben Elemente. Isotope sind Beispiele für Unterschiede innerhalb eines einzelnen Elements.
Ein Molekül oder Ion mit der gleichen Molekülformel kann auf unterschiedliche Weise existieren, abhängig von den Bindungsordnungen, Ladungsverteilungsunterschieden, der Art und Weise, wie sie sich im Raum anordnen usw.; Diese sind als Isomere bekannt.
Isotope
Atome desselben Elements können unterschiedlich sein. Diese verschiedenen Atome desselben Elements werden Isotope genannt. Sie unterscheiden sich voneinander durch eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen. Da die Neutronenzahl unterschiedlich ist, unterscheidet sich auch ihre Massenzahl. Die Isotope desselben Elements haben jedoch die gleiche Anzahl von Protonen und Neutronen. Verschiedene Isotope sind in unterschiedlichen Mengen vorhanden, und dies wird als Prozentwert angegeben, der als relative Häufigkeit bezeichnet wird. Beispielsweise hat Wasserstoff drei Isotope als Protium, Deuterium und Tritium. Ihre Anzahl von Neutronen und relativen Häufigkeiten sind wie folgt.
1 H - keine Neutronen, relative Häufigkeit 99,985%
2 H-1-Neutron, relative Häufigkeit beträgt 0,015%
3 H-zwei Neutronen, relative Häufigkeit 0%
Die Anzahl der Neutronen, die ein Kern enthalten kann, ist von Element zu Element unterschiedlich. Von diesen Isotopen sind nur einige stabil. Zum Beispiel hat Sauerstoff drei stabile Isotope und Zinn hat zehn stabile Isotope. Meistens haben einfache Elemente die gleiche Neutronenzahl wie die Protonenzahl, aber in schweren Elementen sind mehr Neutronen vorhanden als die Protonen. Die Anzahl der Neutronen ist wichtig, um die Stabilität der Kerne auszugleichen. Wenn die Kerne zu schwer sind, werden sie instabil und daher werden diese Isotope radioaktiv. Zum Beispiel 238U emittiert Strahlung und zerfällt in viel kleinere Kerne. Isotope können aufgrund ihrer unterschiedlichen Masse unterschiedliche Eigenschaften haben. Zum Beispiel können sie unterschiedliche Spins haben, daher unterscheiden sich ihre NMR-Spektren. Ihre Elektronenzahl ist jedoch ähnlich, was zu einem ähnlichen chemischen Verhalten führt.
Ein Massenspektrometer kann verwendet werden, um Informationen über Isotope zu erhalten. Es gibt die Anzahl der Isotope an, die ein Element hat, ihre relative Häufigkeit und Masse.
Isomere
Isomere sind verschiedene Verbindungen mit der gleichen Summenformel. Es gibt verschiedene Arten von Isomeren. Isomere können hauptsächlich in zwei Gruppen als konstitutionelle Isomere und Stereoisomere unterteilt werden. Konstitutionelle Isomere sind Isomere, bei denen sich die Konnektivität von Atomen in Molekülen unterscheidet. Butan ist das einfachste Alkan, das eine konstitutionelle Isomerie aufweist. Butan hat zwei konstitutionelle Isomere, Butan selbst und Isobuten.
In Stereoisomeren sind Atome im Gegensatz zu konstitutionellen Isomeren in derselben Reihenfolge verbunden. Stereoisomere unterscheiden sich nur in der Anordnung ihrer Atome im Raum. Es gibt zwei Arten von Stereoisomeren: Enantiomere und Diastereomere. Diastereomere sind Stereoisomere, deren Moleküle nicht die Spiegelbilder voneinander sind. Die cis-trans-Isomere von 1,2-Dichlorethen sind Diastereomere. Enantiomere sind Stereoisomere, deren Moleküle nicht überlagerbare Spiegelbilder voneinander sind. Enantiomere kommen nur bei chiralen Molekülen vor. Ein chirales Molekül ist definiert als eines, das nicht mit seinem Spiegelbild identisch ist. Daher sind das chirale Molekül und sein Spiegelbild Enantiomere voneinander. Zum Beispiel ist das 2-Butanol-Molekül chiral und es und seine Spiegelbilder sind Enantiomere.
Was ist der Unterschied zwischen Isotopen und Isomeren?
• Isotope sind verschiedene Atome desselben Elements. Isomere sind verschiedene Verbindungen mit der gleichen Summenformel.
• Isotope unterscheiden sich aufgrund der Anzahl der Neutronen voneinander, während sich Isomere aufgrund der Anordnung der Atome voneinander unterscheiden.
• Isotope eines einzelnen Elements haben das gleiche chemische Verhalten, die physikalischen Eigenschaften können jedoch unterschiedlich sein. Isomere mit derselben chemischen Formel weisen Unterschiede in den chemischen und physikalischen Eigenschaften auf (mit Ausnahme einiger Isomere).
