ISOMERISME: TYPER OG EKSEMPLER PÅ ISOMERER - FYSISK - 2025

Den isomeri angår eksistensen af to eller flere stoffer, der har den samme molekylære formel, men hvis struktur er forskellig i hver af forbindelserne. I disse stoffer, kendt som isomerer, er alle elementerne til stede i den samme andel, men danner en struktur af atomerne, der er forskellige i hvert molekyle.

Ordet isomer kommer fra det græske ord isomerès, der betyder "lige store dele". I modsætning til hvad der kan antages, og på trods af at de indeholder de samme atomer, kan isomererne muligvis have lignende egenskaber afhængigt af de funktionelle grupper, der er til stede i deres struktur.

To hovedklasser af isomerisme er kendt: konstitutionel (eller strukturel) isomerisme og stereoisomerisme (eller rumlig isomerisme). Isomerisme forekommer både i organiske stoffer (alkoholer, ketoner, blandt andre) og uorganiske stoffer (koordinationsforbindelser).

Nogle gange vises de spontant; I disse tilfælde er isomererne af et molekyle stabile og forekommer under standardbetingelser (25 ° C, 1 atm), hvilket var et meget vigtigt fremskridt inden for kemiområdet på tidspunktet for opdagelsen.

Typer isomerer

Som nævnt ovenfor er der to typer isomerer, der adskiller sig efter rækkefølge af deres atomer. Typerne af isomerer er som følger:

Forfatningsmæssige (strukturelle) isomerer

Det er de forbindelser, der har de samme atomer og funktionelle grupper, men arrangeret i en anden rækkefølge; det vil sige, at bindingerne, der udgør deres strukturer, har et andet arrangement i hver forbindelse.

De er opdelt i tre typer: positionsisomerer, kæde- eller rygradsisomerer og funktionelle gruppeisomerer, nogle gange benævnt funktionelle isomerer.

Position isomerer

De har de samme funktionelle grupper, men disse findes et andet sted i hvert molekyle.

Isomerer af kæde eller skelet

De er kendetegnet ved fordelingen af ​​carbon substituenter i forbindelsen, det vil sige ved, hvordan de er fordelt på en lineær eller forgrenet måde.

Funktionelle gruppeisomerer

Der er en usædvanlig klasse af isomerisme kaldet tautomerisme, hvor der er en interkonvertering af et stof til et andet, der normalt forekommer ved overførsel af et atom mellem isomerne, hvilket forårsager en ligevægt mellem disse arter.

Stereoisomerer (pladsisomerer)

Dette er navnet, der gives til stoffer, der har nøjagtigt den samme molekylformel, og hvis atomer er arrangeret i samme rækkefølge, men hvis orientering i rummet adskiller sig fra den ene til den anden. Derfor skal de repræsenteres på en tredimensionel måde for at sikre deres korrekte visualisering.

Generelt er der to klasser af stereoisomerer: de geometriske isomerer og de optiske isomerer.

Geometriske isomerer

De dannes ved at bryde en kemisk binding i forbindelsen. Disse molekyler præsenteres i par, der adskiller sig i deres kemiske egenskaber, så for at differentiere dem blev termerne cis (specifikke substituenter i tilstødende positioner) og trans (specifikke substituenter i modsatte positioner af deres strukturelle formel) etableret.

I dette tilfælde skiller diastereomererne ud med forskellige konfigurationer og kan ikke overlejres med hinanden, hver med sine egne egenskaber. Der er også konformationelle isomerer, der dannes ved rotation af en substituent omkring en kemisk binding.

Optiske isomerer

Det er dem, der udgør spejlbilleder, der ikke kan overlejres; det vil sige, at hvis billedet af den ene isomer placeres på billedet af den anden, er dens atoms placering ikke helt enig. De har dog de samme egenskaber, men adskiller sig fra deres interaktion med polariseret lys.

I denne gruppe skiller enantiomererne sig ud, der genererer polarisering af lys i henhold til deres molekylære arrangement og adskilles som dextrorotatorisk (hvis lysets polarisering er i retningen af ​​planet) eller venstrehåndet (hvis polarisationen er i venstre retning af flyet).

Når der er den samme mængde af begge enantiomerer (dyl), er nettet eller den resulterende polarisering nul, hvilket er kendt som en racemisk blanding.

Eksempler på isomerer

Første eksempel

Det første eksempel præsenteret er, at strukturelle positionsisomere, hvori der er to strukturer med den samme molekylære formel (C ₃ H ₈ O) men hvis -OH substituent findes i to forskellige positioner, der danner 1-propanol (I) og 2-propanol (II).

Andet eksempel

I dette andet eksempel observeres to strukturelle kæde- eller skeletisomerer; begge har samme formel (C ₄ H ₁₀ O) og den samme substituent (OH), men isomeren til venstre er ligekædede (1-butanol), mens den til højre har en forgrenet struktur (2-methyl-2 propanol).

Tredje eksempel

To strukturelle funktionelle grupper isomerer er også vist nedenfor, hvor begge molekyler har præcis de samme atomer (med molekylformel C ₂ H ₆ O) men deres arrangement er anderledes, hvilket resulterer i en alkohol og en ether, hvis fysiske og kemiske egenskaber de varierer meget fra en funktionel gruppe til en anden.

Fjerde eksempel

Et eksempel på tautomerisme er ligevægten mellem nogle strukturer med funktionelle grupper C = O (ketoner) og OH (alkoholer), også kaldet keto-enolisk ligevægt.

Femte eksempel

Dernæst præsenteres to geometriske isomerer cis- og trans-, og bemærker, at den til venstre er cis-isomeren, der er betegnet med bogstavet Z i dens nomenklatur, og den til højre er trans-isomeren, der er betegnet med brevet OG.

Sjette eksempel

Nu vises to diastereomerer, hvor lighederne i deres strukturer bemærkes, men det kan ses, at de ikke kan overlappe hinanden.

Syvende eksempel

Endelig observeres to kulhydratstrukturer, der er optiske isomerer kaldet enantiomerer. Den til venstre er højrehåndet, da den polariserer lysplanet til højre. På den anden side er den til højre venstrehåndet, fordi det polariserer lysplanet til venstre.

Referencer

1. Isomerer. (2018). Wikipedia. Gendannet fra en.wikipedia.org
2. Chang, R. (9. udgave) (2007). Kemi. México DF, México: Redaktionel McGraw-Hill Interamericana.
3. Sharma, RK (2008). Stereokemi - Bind 4. Gendannes fra books.google.co.ve
4. North, M. (1998). Principper og anvendelser af stereokemi. Gendannes fra books.google.co.ve
5. Personale, E. (nd). Organisk kemi Hurtige fakta: Nomenklatur og isomerisme i organiske forbindelser. Gendannes fra books.google.co.ve.
6. Mittal, A. (2002). Objektiv kemi til oplyst indgang. Gendannes fra books.google.co.ve