Izotopi vs izomeri
Postoje varijacije između različitih atoma. Također, postoje varijacije unutar istih elemenata. Izotopi su primjeri razlika unutar jednog elementa.
Molekula ili ion koji imaju istu molekularnu formulu mogu postojati na različite načine ovisno o redoslijedu vezanja, razlikama u distribuciji naboja, načinu na koji se raspoređuju u prostoru itd.; oni su poznati kao izomeri.
Izotopi
Atomi istog elementa mogu biti različiti. Ti različiti atomi istog elementa nazivaju se izotopi. Međusobno se razlikuju po tome što imaju različit broj neutrona. Budući da je broj neutrona različit, razlikuje se i njihov maseni broj. Međutim, izotopi istog elementa imaju isti broj protona i neutrona. Različiti izotopi prisutni su u različitim količinama, a to se daje kao postotna vrijednost koja se naziva relativna zastupljenost. Na primjer, vodik ima tri izotopa kao što su protij, deuterij i tricij. Njihov broj neutrona i relativna zastupljenost su sljedeći.
1H – nema neutrona, relativna zastupljenost je 99,985%
2H- jedan neutron, relativna zastupljenost je 0,015%
3H- dva neutrona, relativna zastupljenost je 0%
Broj neutrona koje jezgra može primiti razlikuje se od elementa do elementa. Među tim izotopima samo su neki stabilni. Na primjer, kisik ima tri stabilna izotopa, a kositar ima deset stabilnih izotopa. Većinu vremena jednostavni elementi imaju isti broj neutrona kao broj protona, ali u teškim elementima ima više neutrona nego protona. Broj neutrona je važan za uravnoteženje stabilnosti jezgri. Kada su jezgre preteške, postaju nestabilne i stoga ti izotopi postaju radioaktivni. Na primjer, 238 U emitira zračenje i raspada se na mnogo manje jezgre. Izotopi mogu imati različita svojstva zbog različitih masa. Na primjer, mogu imati različite spinove, stoga se njihovi NMR spektri razlikuju. Međutim, njihov broj elektrona je sličan što dovodi do sličnog kemijskog ponašanja.
Spektrometar mase može se koristiti za dobivanje informacija o izotopima. Daje broj izotopa koje element ima, njihovu relativnu zastupljenost i mase.
Izomeri
Izomeri su različiti spojevi s istom molekularnom formulom. Postoje razne vrste izomera. Izomeri se uglavnom mogu podijeliti u dvije skupine kao konstitucionalni izomeri i stereoizomeri. Konstitucionalni izomeri su izomeri kod kojih se povezanost atoma razlikuje u molekulama. Butan je najjednostavniji alkan koji pokazuje konstitucijsku izomeriju. Butan ima dva konstitucijska izomera, sam butan i izobuten.
U stereoizomerima atomi su povezani u istom nizu, za razliku od konstitucionalnih izomera. Stereoizomeri se razlikuju samo po rasporedu svojih atoma u prostoru. Stereoizomeri mogu biti dvije vrste, enantiomeri i dijastereomeri. Dijastereomeri su stereoizomeri čije molekule nisu zrcalne slike jedna druge. Cis trans izomeri 1,2-dikloroetena su dijastereomeri. Enantiomeri su stereoizomeri čije su molekule međusobno zrcalne slike koje se ne mogu preklapati. Enantiomeri se pojavljuju samo s kiralnim molekulama. Kiralna molekula je definirana kao ona koja nije identična svojoj zrcalnoj slici. Stoga su kiralna molekula i njezina zrcalna slika enantiomeri jedna drugoj. Na primjer, molekula 2-butanola je kiralna, a ona i njene zrcalne slike su enantiomeri.
Koja je razlika između izotopa i izomera?
• Izotopi su različiti atomi istog elementa. Izomeri su različiti spojevi s istom molekularnom formulom.
• Izotopi se međusobno razlikuju po broju neutrona, dok se izomeri međusobno razlikuju po rasporedu atoma.
• Izotopi jednog elementa imaju isto kemijsko ponašanje, ali se fizikalna svojstva mogu razlikovati. Izomeri s istom kemijskom formulom imaju razlike u kemijskim i fizičkim svojstvima (osim nekih izomera).
