Izomerek vs rezonancia | Rezonancia struktúrák vs izomerek Alkotmányos izomerek, sztereoizomerek, enantiomerek, diasztereomerek
Az azonos molekulaképletű molekula vagy ion különféle módon létezhet, a kötési sorrendtől, a töltéseloszlásbeli különbségektől, a térben való elhelyezkedésüktől stb. Függően.
Izomerek
Az izomerek különböző vegyületek, azonos molekulaképlettel. Különböző típusú izomerek léteznek. Az izomerek főként két csoportra oszthatók, mint alkotmányos izomerek és sztereoizomerek. Az alkotmányos izomerek olyan izomerek, ahol az atomok összekapcsolhatósága molekulákban különbözik. A bután a legegyszerűbb alkán, amely alkotmányos izomerizmust mutat. A butánnak két alkotmányos izomerje van, maga a bután és az izobutén.
CH 3 CH 2 CH 2 CH 3
Bután-izobután / 2-metil-propán
A sztereoizomerekben az atomok azonos sorrendben kapcsolódnak, ellentétben az alkotmányos izomerekkel. A sztereoizomerek csak atomjaik térbeli elrendezésében különböznek egymástól. A sztereoizomerek kétféle típusúak lehetnek: enantiomerek és diasztereomerek. A diasztereomerek olyan sztereoizomerek, amelyek molekulái nem tükrözik egymást. Az 1,2-diklór-etén cisz-transz-izomerjei diasztereomerek. Az enantiomerek olyan sztereoizomerek, amelyek molekulái nem egymásra épülő tükörképek. Az enantiomerek csak királis molekuláknál fordulnak elő. A királis molekula olyan, amely nem azonos a tükörképével. Ezért a királis molekula és tükörképe egymás enantiomerjei. Például a 2-butanol molekula királis, és tükörképei enantiomerek.
Rezonancia
A Lewis-struktúrák írásakor csak vegyértékelektronokat mutatunk be. Azáltal, hogy az atomok megosztják vagy átadják az elektronokat, megpróbáljuk minden atomnak megadni a nemesgáz elektronikus konfigurációját. Ennél a kísérletnél azonban mesterséges helyet szabhatunk ki az elektronokon. Ennek eredményeként több molekula és ion esetében több egyenértékű Lewis-struktúra írható fel. Az elektronok helyzetének megváltoztatásával írt struktúrákat rezonancia struktúráknak nevezzük. Ezek olyan struktúrák, amelyek csak elméletben léteznek. A rezonancia szerkezet két tényt közöl a rezonancia struktúrákkal kapcsolatban.
- A rezonancia struktúrák egyike sem fogja a tényleges molekulát helyesen ábrázolni; egyik sem fog teljesen hasonlítani a tényleges molekula kémiai és fizikai tulajdonságaira.
- A tényleges molekulát vagy az iont az összes rezonancia szerkezet hibridje képviseli a legjobban.
A rezonancia struktúrákat a arrow nyíllal mutatjuk be. Az alábbiakban a karbonátion (CO 3 2-) rezonanciaszerkezeteit mutatjuk be.
Röntgenvizsgálatok kimutatták, hogy a tényleges molekula ezek között a rezonanciák között van. A vizsgálatok szerint az összes szén-oxigén kötés karbonátionban azonos hosszúságú. A fenti struktúrák szerint azonban láthatjuk, hogy az egyik kettős kötés, kettő pedig az egyszeres kötés. Ezért, ha ezek a rezonancia struktúrák külön-külön fordulnak elő, ideális esetben különböző kötési hosszúságúaknak kell lenniük az ionban. Ugyanazok a kötéshosszak azt jelzik, hogy ezek a struktúrák egyike sem létezik a természetben, inkább ennek hibridje létezik.
Mi a különbség az izomerek és a rezonancia között?
• Izomerekben a molekula atomelrendezése vagy térbeli elrendezése eltérhet. De a rezonancia struktúrákban ezek a tényezők nem változnak. Inkább csak az elektron helyzetében van változás.
• Az izomerek természetesen jelen vannak, de a valóságban nincsenek rezonancia struktúrák. Hipotetikus struktúrák, amelyek csak az elméletre korlátozódnak.
