Разница между изомерами и резонансом

Изомеры против Резонанса | Резонансные Структуры против Изомеров | Конституциональные изомеры, стереоизомеры, энантиомеры, диастереомеры
 

Молекула или ион, имеющие одну и ту же молекулярную формулу, могут существовать по-разному в зависимости от порядков связи, различий в распределении зарядов, их расположения в пространстве и т. Д.. 

Изомеры

Изомеры - это разные соединения с одинаковой молекулярной формулой. Существуют различные типы изомеров. Изомеры можно в основном разделить на две группы как конституциональные изомеры, так и стереоизомеры. Конституциональные изомеры - это изомеры, в которых связность атомов различается в молекулах. Бутан - самый простой алкан, демонстрирующий конституциональную изомерию. Бутан имеет два конституциональных изомера, сам бутан и изобутен.

СН₃СН₂СН₂СН₃                         

Бутан Изобутан / 2-метилпропан

В стереоизомерах атомы связаны в одинаковой последовательности, в отличие от конституциональных изомеров. Стереоизомеры отличаются только расположением их атомов в пространстве. Стереоизомеры могут быть двух типов: энантиомеры и диастереомеры. Диастереомеры представляют собой стереоизомеры, молекулы которых не являются зеркальным отображением друг друга. Цис-транс-изомеры 1,2-дихлорэтена являются диастереомерами. Энантиомеры представляют собой стереоизомеры, молекулы которых представляют собой незаменимые зеркальные изображения друг друга. Энантиомеры встречаются только с хиральными молекулами. Киральная молекула определяется как молекула, которая не совпадает с ее зеркальным отображением. Следовательно, хиральная молекула и ее зеркальное отображение являются энантиомерами друг друга. Например, молекула 2-бутанола является хиральной, и она и ее зеркальные изображения являются энантиомерами..

Резонанс

При написании структур Льюиса мы показываем только валентные электроны. Имея атомы, разделяющие или переносящие электроны, мы пытаемся придать каждому атому электронную конфигурацию благородного газа. Однако при этой попытке мы можем наложить искусственное местоположение на электроны. В результате можно написать более одной эквивалентной структуры Льюиса для многих молекул и ионов. Структуры, написанные путем изменения положения электронов, известны как резонансные структуры. Это структуры, которые существуют только в теории. Резонансная структура утверждает два факта о резонансных структурах.

• Ни одна из резонансных структур не будет правильным представлением фактической молекулы; ни один не будет полностью напоминать химические и физические свойства фактической молекулы.
• Фактическая молекула или ион будет лучше всего представлена ​​гибридом всех резонансных структур.

Резонансные структуры показаны стрелкой ↔. Ниже приведены резонансные структуры карбонат-иона (СО₃^2-).

Рентгенологические исследования показали, что фактическая молекула находится между этими резонансами. Согласно исследованиям, все углерод-кислородные связи имеют одинаковую длину в карбонат-ионе. Однако согласно приведенным выше структурам мы можем видеть, что одна представляет собой двойную связь, а две - одинарные. Следовательно, если эти резонансные структуры встречаются отдельно, в идеале в ионе должны быть разные длины связей. Те же самые длины связей указывают, что ни одна из этих структур фактически не присутствует в природе, скорее существует гибрид этого.