Ključna razlika između izotoničnih i izoelektronskih vrsta je u tome što izotonične vrste imaju sličan broj neutrona, dok izoelektroničke vrste imaju sličan broj elektrona.
Pojmovi izotonični i izoelektronički odnose se na kemijske vrste koje imaju nešto zajedničko, npr. isti broj elektrona, isti broj neutrona, itd.
Što su izotonične vrste?
Izotonične vrste su kemijske vrste koje imaju identičan broj neutrona. Oni su također poznati kao izotoni. Izotoni su dva ili više nuklida s istim brojem neutrona, ali imaju različit broj protona. Broj neutrona je označen sa N, a broj protona sa Z.
Uobičajen primjer bila bi jezgra bora -12 i ugljika -13. Oba ova nuklida sadrže 7 neutrona u svakom atomu. Stoga ih možemo nazvati izotonima. Slična skupina izotoničnih vrsta uključuje atome s 20 neutrona po atomu. Ova skupina uključuje S-36, Cl-37, Ar-38, K-39 i Ca-40. Svi ovi atomi imaju 20 neutrona, ali različit broj protona. Broj protona možemo dobiti oduzimanjem 20 od masenog broja. Npr., za atom sumpora, broj protona po atomu=36 – 20=16.
Pojam izotoničan dolazi od grčkog i znači "isto istezanje". Uveo ga je njemački fizičar K. Guggenheimer. Može postojati mnogo atoma s istim brojem neutrona kada se razmatraju izotopi kemijskih elemenata. Tipično, najveći broj opažački stabilnih nuklida izlazi za dvije izotonične vrste 50 i 82.
Što su izoelektroničke vrste?
Izoelektroničke vrste su kemijske vrste koje imaju identičan broj elektrona. Drugim riječima, izoelektronske vrste imaju isti broj elektrona ili istu elektroničku strukturu. Ovaj fenomen je poznat kao izoelektronicitet.
Na primjer, ugljikov monoksid, NO+ i N2 su izoelektroničke kemijske vrste jer te strukture imaju isti broj elektrona po spoju. Nasuprot tome, CH3COOH i CH3N=NCH3 nisu izoelektronski jer imaju različit broj elektrona.
Važnost identifikacije izoelektronskih kemijskih vrsta je sposobnost proučavanja značajno povezanih vrsta kao parova ili serija. Štoviše, možemo očekivati da će to biti korisno u dosljednosti i predvidljivosti svojstava ovih kemijskih vrsta. Stoga nam daje naznake o mogućim svojstvima i reakcijama.
Na primjer, N atom i O+ ion su međusobno izoelektronski. To je zato što obje ove vrste imaju pet valentnih elektrona i [He]2s22p3. Drugi uobičajeni primjer je niz kationa s K+, Ca2+ i Sc3+. Slično tome, Cl-, S2- i P3- je niz aniona sa sličnim brojem elektrona.
U dvoatomnim molekulama možemo koristiti molekularne orbitalne dijagrame za ilustraciju izoelektroničnosti u dvoatomnim molekulama. Ovo pokazuje atomske orbitale koje se miješaju u izoelektronske vrste, ukazujući na identičnu kombinaciju orbitala kao i na vezu.
Postoje neki poliatomski spojevi koji mogu biti međusobno izoelektronski. Opće poznati primjer bio bi niz aminokiselina sa serinom, cisteinom i selenocisteinom. Ove aminokiseline razlikuju se jedna od druge prema specifičnom halkogenu koji je prisutan na mjestu u bočnom lancu.
Koja je razlika između izotoničnih i izoelektronskih vrsta?
Izotonične i izoelektroničke kemijske vrste važne su u proučavanju kemijskih svojstava srodnih spojeva. Ključna razlika između izotoničnih i izoelektronskih vrsta je u tome što je kod izotoničnih vrsta broj neutrona isti, dok je kod izoelektronskih vrsta broj elektrona isti.
Infografija u nastavku predstavlja razlike između izotoničnih i izoelektronskih vrsta u obliku tablice za usporedbu.
Sažetak – izotonične naspram izoelektronskih vrsta
Izotonične vrste su kemijske vrste koje imaju identičan broj neutrona. Izoelektronske vrste su kemijske vrste koje imaju identičan broj elektrona. Stoga je ključna razlika između izotoničnih i izoelektronskih vrsta u tome što izotonične vrste imaju sličan broj neutrona, dok izoelektroničke vrste imaju sličan broj elektrona.
