Izotopy vs izomery
Mezi různými atomy existují rozdíly. Existují také variace v rámci stejných prvků. Izotopy jsou příklady rozdílů v rámci jednoho prvku.
Molekula nebo iont se stejným molekulovým vzorcem může existovat různými způsoby v závislosti na pořadí vazeb, rozdílech v distribuci náboje, způsobu, jakým se uspořádají v prostoru atd.; tyto jsou známé jako izomery.
Izotopy
Atomy stejného prvku se mohou lišit. Tyto různé atomy téhož prvku se nazývají izotopy. Liší se od sebe tím, že mají různý počet neutronů. Protože je neutronové číslo různé, liší se i jejich hmotnostní číslo. Izotopy stejného prvku však mají stejný počet protonů a neutronů. Různé izotopy přítomné v různých množstvích, a to je dáno jako procentuální hodnota nazývaná relativní hojnost. Například vodík má tři izotopy jako protium, deuterium a tritium. Jejich počet neutronů a relativní abundance jsou následující.
1H – žádné neutrony, relativní abundance je 99,985 %
2H- jeden neutron, relativní četnost je 0,015 %
3H- dva neutrony, relativní abundance je 0 %
Počet neutronů, které může jádro pojmout, se liší prvek od prvku. Mezi těmito izotopy jsou stabilní pouze některé. Například kyslík má tři stabilní izotopy a cín deset stabilních izotopů. Jednoduché prvky mají většinou stejné neutronové číslo jako protonové číslo, ale v těžkých prvcích je více neutronů než protonů. Počet neutronů je důležitý pro vyvážení stability jader. Když jsou jádra příliš těžká, stávají se nestabilními, a proto se tyto izotopy stávají radioaktivními. Například 238 U vyzařuje záření a rozkládá se na mnohem menší jádra. Izotopy mohou mít různé vlastnosti kvůli jejich různé hmotnosti. Například mohou mít různé spiny, takže jejich NMR spektra se liší. Jejich elektronové číslo je však podobné, což vede k podobnému chemickému chování.
K získání informací o izotopech lze použít hmotnostní spektrometr. Udává počet izotopů, které prvek má, jejich relativní množství a hmotnosti.
Izomery
Izomery jsou různé sloučeniny se stejným molekulovým vzorcem. Existují různé typy izomerů. Izomery lze rozdělit hlavně do dvou skupin jako konstituční isomery a stereo isomery. Konstituční izomery jsou izomery, kde se konektivita atomů liší v molekulách. Butan je nejjednodušší alkan vykazující konstituční izomerii. Butan má dva konstituční izomery, samotný butan a izobuten.
Ve stereoizomerech jsou atomy na rozdíl od konstitučních izomerů spojeny ve stejné sekvenci. Stereoizomery se liší pouze uspořádáním svých atomů v prostoru. Stereoisomery mohou být dvou typů, enantiomery a diastereomery. Diastereomery jsou stereoizomery, jejichž molekuly nejsou navzájem zrcadlovými obrazy. Cis trans izomery 1,2-dichlorethenu jsou diastereomery. Enantiomery jsou stereoizomery, jejichž molekuly jsou vzájemně nepřekrývající se zrcadlové obrazy. Enantiomery se vyskytují pouze u chirálních molekul. Chirální molekula je definována jako molekula, která není totožná se svým zrcadlovým obrazem. Proto jsou chirální molekula a její zrcadlový obraz navzájem enantiomery. Například molekula 2-butanolu je chirální a ona a její zrcadlové obrazy jsou enantiomery.
Jaký je rozdíl mezi izotopy a izomery?
• Izotopy jsou různé atomy stejného prvku. Izomery jsou různé sloučeniny se stejným molekulovým vzorcem.
• Izotopy se od sebe liší počtem neutronů, zatímco izomery se od sebe liší uspořádáním atomů.
• Izotopy jednoho prvku mají stejné chemické chování, ale fyzikální vlastnosti se mohou lišit. Izomery se stejným chemickým vzorcem mají rozdíly v chemických i fyzikálních vlastnostech (kromě některých izomerů).
