Razlika između izomera i rezonance

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 13:33

Izomeri vs Resonance | Rezonantne strukture protiv izomera | Ustavni izomeri, stereoizomeri, enantiomeri, dijastereomeri

Molekul ili jon koji ima istu molekularnu formulu može postojati na različite načine u zavisnosti od redosleda vezivanja, razlika u distribuciji naboja, načina na koji se raspoređuju u prostoru itd.

Izomeri

Izomeri su različita jedinjenja sa istom molekulskom formulom. Postoje različite vrste izomera. Izomeri se uglavnom mogu podijeliti u dvije grupe kao konstitutivni izomeri i stereoizomeri. Konstitucijski izomeri su izomeri kod kojih se povezanost atoma razlikuje u molekulima. Butan je najjednostavniji alkan koji pokazuje ustavnu izomeriju. Butan ima dva konstitutivna izomera, sam butan i izobuten.

CH₃CH₂CH₂CH₃

Butan izobutan/ 2-metilpropan

U stereoizomerima atomi su povezani u istom nizu, za razliku od konstitucijskih izomera. Stereoizomeri se razlikuju samo po rasporedu svojih atoma u prostoru. Stereoizomeri mogu biti dva tipa, enantiomeri i dijastereomeri. Dijastereomeri su stereoizomeri čiji molekuli nisu preslikani jedni drugima. Cis trans izomeri 1,2-dihloretena su dijastereomeri. Enantiomeri su stereoizomeri čiji su molekuli nesuperposable zrcalne slike jedni drugih. Enantiomeri se javljaju samo kod kiralnih molekula. Kiralni molekul je definiran kao onaj koji nije identičan svojoj zrcalnoj slici. Stoga su kiralni molekul i njegova zrcalna slika enantiomeri jedan drugog. Na primjer, molekula 2-butanola je kiralna, a on i njegove zrcalne slike su enantiomeri.

Resonance

Kada pišemo Lewisove strukture, prikazujemo samo valentne elektrone. Time što atomi dijele ili prenose elektrone, pokušavamo svakom atomu dati elektronsku konfiguraciju plemenitog plina. Međutim, u ovom pokušaju možemo nametnuti umjetnu lokaciju elektronima. Kao rezultat toga, više od jedne ekvivalentne Lewisove strukture može se napisati za mnoge molekule i ione. Strukture napisane promjenom položaja elektrona poznate su kao rezonantne strukture. To su strukture koje postoje samo u teoriji. Rezonantna struktura navodi dvije činjenice o rezonantnim strukturama.

• Nijedna od rezonantnih struktura neće biti tačna reprezentacija stvarnog molekula; nijedan neće u potpunosti ličiti na hemijska i fizička svojstva stvarne molekule.
• Pravi molekul ili ion će biti najbolje predstavljen hibridom svih rezonantnih struktura.

Rezonantne strukture su prikazane strelicom ↔. Slijede rezonantne strukture karbonatnog jona (CO₃^2-).

Rendgenske studije su pokazale da je stvarni molekul između ovih rezonancija. Prema studijama, sve veze ugljik-kiseonik su jednake dužine u karbonatnom jonu. Međutim, prema gore navedenim strukturama možemo vidjeti da je jedna dvostruka veza, a dvije jednostruke. Stoga, ako se ove rezonantne strukture javljaju odvojeno, idealno bi trebalo da postoje različite dužine veze u jonu. Iste dužine veze ukazuju na to da nijedna od ovih struktura zapravo nije prisutna u prirodi, već da postoji njihov hibrid.

Koja je razlika između izomera i rezonance?

• U izomerima, atomski raspored ili prostorni raspored molekula može se razlikovati. Ali u rezonantnim strukturama ovi faktori se ne mijenjaju. Umjesto toga, imaju samo promjenu položaja elektrona.

• Izomeri su prirodno prisutni, ali rezonantne strukture ne postoje u stvarnosti. To su hipotetičke strukture, koje su ograničene samo na teoriju.