Klíčový rozdíl mezi izoelektronikou a izostery je v tom, že izoelektronické chemické druhy mají podobné elektronické konfigurace, zatímco izostery jsou chemické druhy s podobnou velikostí, stejným počtem atomů a valenčními elektrony.
Předpona „iso-“znamená, že dva nebo více chemických druhů mají stejnou charakteristickou vlastnost. Izoelektronické druhy a izostery jsou dva takové typy vlastností. Tyto dva termíny se však od sebe liší v závislosti na vlastnosti, která je považována za srovnávanou mezi dvěma nebo více chemickými druhy.
Co je to Isoelectronic?
Pojem isoelektronický se týká stejného počtu elektronů nebo stejné elektronické konfigurace. Chemické druhy, o kterých v této souvislosti uvažujeme, zahrnují atomy, ionty nebo molekuly. Tyto chemické druhy by měly mít stejnou elektronovou strukturu se stejným počtem valenčních elektronů, abychom je mohli pojmenovat jako izoelektronické druhy. Jinými slovy, tento termín odkazuje na funkci „stejné elektrické“nebo „stejné nabití“. Typicky tyto chemické druhy vykazují také podobné chemické vlastnosti, protože chemické vlastnosti chemických druhů jsou určeny elektronovou konfigurací chemických druhů.
Když uvažujeme o některých příkladech pro izoelektronické chemické druhy, běžným příkladem by byl atom He a Li+ (kationt lithia), kde oba chemické druhy mají ve svých atomech/iontech dva elektrony. Podobně K+ (draslíkový kationt) a Ca+2 (vápenatý kationt) jsou isoelektronické, protože oba tyto kationty mají elektronickou konfiguraci [Ne]4s1. Kromě atomů/iontů můžeme také uvést některé příklady molekul, které jsou navzájem izoelektronické, včetně molekuly oxidu uhelnatého a molekuly dusíku.
Obrázek 01: Příklady izoelektronických molekul
Koncept isoelektronické povahy chemických druhů je užitečný při předpovídání vlastností a reakcí chemických druhů. Tuto vlastnost můžeme použít k identifikaci atomů podobných vodíku, které mají jeden valenční elektron, a proto jsou isoelektronické vůči vodíku. Navíc můžeme tento koncept použít k identifikaci neznámých nebo vzácných sloučenin v závislosti na jejich elektronické podobnosti se známým/běžným chemickým druhem.
Co jsou izostery?
Pojem izoster se týká chemických druhů, které mají podobnou velikost, stejný počet atomů a stejný počet valenčních elektronů. Chemické druhy, o kterých v této souvislosti uvažujeme, jsou molekuly nebo ionty. Například benzen a thiofen jsou izosterické molekuly. Obecně mají izosterické molekuly stejný tvar kvůli jejich identickému uspořádání elektronů. Tyto chemické druhy mají často také podobné elektronické vlastnosti. Koncept izosterů poprvé vyvinul Irving Langmuir v roce 1919. Později jej upravil Grimm.
Jaký je rozdíl mezi izoelektronikou a izostery?
Klíčový rozdíl mezi izoelektronikou a izostery je v tom, že izoelektronické chemické druhy mají podobné elektronické konfigurace, zatímco izostery jsou chemické druhy s podobnou velikostí, stejným počtem atomů a valenčními elektrony. Kromě toho izoelektronika popisuje atomy, ionty nebo molekuly, zatímco izostery popisují ionty nebo molekuly. Například plynný oxid uhelnatý a plynný dusík jsou navzájem isoelektronické, zatímco benzen a thiofen jsou izostery.
Následující infografika shrnuje rozdíly mezi izoelektronikou a izostery v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Isoelectronic vs. Isosteres
Pojem isoelektronické se liší od termínu izostery, protože popisují dva různé rysy chemických druhů. Klíčový rozdíl mezi izoelektronikou a izostery je v tom, že izoelektronické chemické druhy mají podobné elektronické konfigurace, zatímco izostery jsou chemické druhy s podobnou velikostí, stejným počtem atomů a valenčními elektrony.
