ИЗОМЕРИЗЪМ: ВИДОВЕ И ПРИМЕРИ ЗА ИЗОМЕРИ - ФИЗИЧЕСКИ - 2024

В изомерия се отнася до съществуването на две или повече вещества, които имат една и съща молекулна формула, но чиято структура е различна във всеки от съединенията. В тези вещества, известни като изомери, всички елементи присъстват в еднакво съотношение, но образуват структура на атомите, която е различна във всяка молекула.

Думата изомер идва от гръцката дума isomerès, която означава „равни части“. Противно на това, което може да се предположи, и въпреки че съдържат едни и същи атоми, изомерите могат или не могат да имат сходни характеристики в зависимост от функционалните групи, присъстващи в тяхната структура.

Известни са два основни класа изомеризъм: конституционен (или структурен) изомеризъм и стереоизомеризъм (или пространствен изомеризъм). Изомеризмът се среща както в органични вещества (алкохоли, кетони, между другото), така и в неорганични вещества (координационни съединения).

Понякога се появяват спонтанно; В тези случаи изомерите на молекула са стабилни и се появяват при стандартни условия (25 ° С, 1 атм), което беше много важен напредък в областта на химията към момента на нейното откриване.

Видове изомери

Както бе споменато по-горе, има два вида изомери, които се различават по подредбата на своите атоми. Видовете изомери са следните:

Конституционни (структурни) изомери

Те са онези съединения, които имат еднакви атоми и функционални групи, но подредени в различен ред; тоест връзките, които изграждат техните структури, имат различно подреждане във всяко съединение.

Те са разделени на три вида: позиционни изомери, верижни или гръбначни изомери и функционални изомери на групата, понякога наричани функционални изомери.

Измерителни позиции

Те имат еднакви функционални групи, но те се намират на различно място във всяка молекула.

Верижни или скелетни изомери

Те се отличават по разпределението на въглеродните заместители в съединението, тоест по начина, по който се разпределят по линеен или разклонен начин.

Изомери на функционална група

Съществува изключителен клас изомеризъм, наречен тавтомеризъм, при който има взаимовръщане на едно вещество в друго, което обикновено се случва при прехвърлянето на атом между изомерите, което води до равновесие между тези видове.

Стереоизомери (космически изомери)

Това е името, дадено на вещества, които имат абсолютно една и съща молекулна формула и чиито атоми са подредени в един и същ ред, но чиято ориентация в пространството се различава от една на друга. Следователно, за да се осигури правилната им визуализация, те трябва да бъдат представени по триизмерен начин.

Най-общо има два класа стереоизомери: геометричните изомери и оптичните изомери.

Геометрични изомери

Те се образуват чрез разрушаване на химична връзка в съединението. Тези молекули са представени по двойки, които се различават по своите химични свойства, така че за разграничаването им са установени термините cis (специфични заместители в съседни позиции) и trans (специфични заместители в противоположни позиции на тяхната структурна формула).

В този случай диастереомерите се открояват с различна конфигурация и не могат да се наслагват взаимно един с друг, всеки със свои собствени характеристики. Съществуват също конформационни изомери, образувани при въртене на заместител около химична връзка.

Оптични изомери

Те са онези, които съставят огледални образи, които не могат да се наслагват; тоест, ако изображението на единия изомер е поставено върху изображението на другия, позицията на неговите атоми не е точно съгласувана. Те обаче имат същите характеристики, но се различават по взаимодействието си с поляризирана светлина.

В тази група се открояват енантиомерите, които генерират поляризацията на светлината според молекулното им разположение и се разграничават като декстроротаторно (ако поляризацията на светлината е в правилната посока на равнината) или лявата ръка (ако поляризацията е в лява посока на равнината).

Когато има едно и също количество и на двата енантиомера (дил), нетната или получената поляризация е нула, което е известно като рацемична смес.

Примери за изомери

Първи пример

Първият пример е, че представени от структурни позиционни изомери, в които има две структури с една и съща молекулна формула (C ₃ H ₈ О) -ОН, но чиито заместител се намира в две различни позиции, образувайки 1-пропанол (I) и 2-пропанол (II).

Втори пример

В този втори пример се наблюдават два изомера на структурна верига или скелет; и двете имат същата формула (С, ₄ Н ₁₀ О) и същи заместител (ОН), но изомер отляво е с права верига (1-бутанол), докато този на правото има разклонена структура (2-метил-2 пропанол).

Трети пример

По-долу са показани два изомера на структурна функционална група, където и двете молекули имат абсолютно еднакви атоми (с молекулна формула C ₂ H ₆ O), но тяхната подредба е различна, което води до алкохол и етер, чиито физични и химични свойства те варират значително от една функционална група до друга.

Четвърти пример

Също така, пример на тавтомерия е равновесието между някои структури с функционални групи С = О (кетони) и ОН (алкохоли), наричани още кето-енолно равновесие.

Пети пример

След това са представени два геометрични изомера цис- и транс-, като се отбелязва, че този отляво е цис изомерът, който се обозначава с буквата Z в нейната номенклатура, а този вдясно е транс изомер, обозначен с буквата И.

Шести пример

Сега са показани два диастереомера, където се забелязват сходствата в структурите им, но се вижда, че те не могат да се припокриват.

Седми пример

Накрая се наблюдават две въглехидратни структури, които са оптични изомери, наречени енантиомери. Този отляво е с дясна ръка, тъй като поляризира равнината на светлината вдясно. За разлика от тях този вдясно е ляв, защото поляризира равнината на светлината вляво.

Препратки

1. Изомери. (2018). Wikipedia. Възстановено от en.wikipedia.org
2. Chang, R. (9-то изд.) (2007). Химия. México DF, México: редакционна McGraw-Hill Interamericana.
3. Шарма, РК (2008). Стереохимия - том 4. Възстановено от books.google.co.ve
4. Норт, М. (1998). Принципи и приложения на стереохимията. Възстановени от books.google.co.ve
5. Персонал, Е. (втори). Бързи факти за органичната химия: Номенклатура и изомерия в органичните съединения. Възстановени от books.google.co.ve.
6. Митал, А. (2002). Обективна химия за осветен вход. Възстановени от books.google.co.ve