Разница между изотопами и изомерами

Изотопы против изомеров

Есть различия между разными атомами. Кроме того, существуют вариации внутри одних и тех же элементов. Изотопы являются примерами различий внутри одного элемента.

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

Изотопы

Атомы одного и того же элемента могут быть разными. Эти разные атомы одного и того же элемента называются изотопами. Они отличаются друг от друга тем, что имеют разное количество нейтронов. Поскольку число нейтронов различно, их массовое число также отличается. Однако изотопы одного и того же элемента имеют одинаковое количество протонов и нейтронов. Различные изотопы присутствуют в разных количествах, и это дается в виде процентного значения, называемого относительной численностью. Например, водород имеет три изотопа: протий, дейтерий и тритий. Их количество нейтронов и относительное содержание следующие.

¹Н - нет нейтронов, относительное содержание составляет 99,985%

²H- один нейтрон, относительное содержание 0,015%

³H- два нейтрона, относительное содержание 0%

Количество нейтронов, которое может удерживать ядро, отличается от элемента к элементу. Среди этих изотопов только некоторые являются стабильными. Например, кислород имеет три стабильных изотопа, а олово имеет десять стабильных изотопов. В большинстве случаев простые элементы имеют то же число нейтронов, что и число протонов, но в тяжелых элементах больше нейтронов, чем протонов. Количество нейтронов важно для баланса стабильности ядер. Когда ядра слишком тяжелые, они становятся нестабильными и, следовательно, эти изотопы становятся радиоактивными. Например, ²³⁸ U испускает излучение и распадается на гораздо меньшие ядра. Изотопы могут иметь разные свойства из-за их различной массы. Например, они могут иметь разные спины, поэтому их спектры ЯМР различны. Тем не менее, их электронное число одинаково, что приводит к аналогичному химическому поведению.

Масс-спектрометр может быть использован для получения информации об изотопах. Это дает количество изотопов, которые элемент имеет, их относительное содержание и массы.

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.

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 являются стереоизомерами, молекулы которых не являются зеркальным отражением друг друга. Цис-транс-изомеры 1,2-дихлорэтена являются диастереомерами. Энантиомеры представляют собой стереоизомеры, молекулы которых представляют собой не накладываемые друг на друга зеркальные изображения. 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..