Avainero isotonisten ja isoelektronisten lajien välillä on se, että isotonisilla lajeilla on sama määrä neutroneja, kun taas isoelektronisilla lajeilla on sama määrä elektroneja.
Termit isotoninen ja isoelektroninen viittaavat kemiallisiin lajeihin, joilla on jotain yhteistä, esim. sama määrä elektroneja, sama määrä neutroneja jne.
Mitä ovat isotoniset lajit?
Isotoniset lajit ovat kemiallisia lajeja, joissa on sama määrä neutroneja. Nämä tunnetaan myös isotoneina. Isotonit ovat kahta tai useampaa nuklidia, joissa on sama määrä neutroneja, mutta niissä on eri määrä protoneja. Neutroniluku on merkitty N:llä ja protoniluku Z.
Yleinen esimerkki olisi boori -12 ja hiili -13 ytimet. Molemmat nuklidit sisältävät 7 neutronia jokaisessa atomissa. Siksi voimme nimetä ne isotoneiksi. Samanlainen isotonisten lajien ryhmä sisältää atomeja, joissa on 20 neutronia atomia kohti. Tähän ryhmään kuuluvat S-36, Cl-37, Ar-38, K-39 ja Ca-40. Kaikissa näissä atomeissa on 20 neutronia, mutta eri määrä protoneja. Protonien lukumäärä saadaan vähentämällä massaluvusta 20. Esimerkiksi rikkiatomin protonien lukumäärä atomia kohti=36 – 20=16.
Termi isotoninen tulee kreikan sanasta, joka tarkoittaa "samaa venytystä". Sen esitteli saksalainen fyysikko K. Guggenheimer. Kemiallisten alkuaineiden isotooppeja tarkasteltaessa voi olla monia atomeja, joissa on sama määrä neutroneja. Tyypillisesti suurin määrä havainnollisesti stabiileja nuklideja poistuu kahdesta isotonisesta lajista 50 ja 82.
Mitä isoelektroniset lajit ovat?
Isoelektroniset lajit ovat kemiallisia lajeja, joissa on sama määrä elektroneja. Toisin sanoen isoelektronisilla lajeilla on sama määrä elektroneja tai sama elektronirakenne. Tämä ilmiö tunnetaan nimellä isoelektronisuus.
Esimerkiksi hiilimonoksidi, NO+ ja N2 ovat isoelektronisia kemiallisia lajeja, koska näissä rakenteissa on sama määrä elektroneja yhdistettä kohti. Sitä vastoin CH3COOH ja CH3N=NCH3 eivät ole isoelektronisia, koska niissä on eri määrä elektroneja.
Isoelektronisten kemiallisten lajien tunnistamisen tärkeys on kyky tutkia merkittävästi toisiinsa liittyviä lajeja pareina tai sarjoina. Lisäksi voimme odottaa tämän olevan hyödyllistä näiden kemiallisten lajien ominaisuuksien johdonmukaisuuden ja ennustettavuuden kann alta. Siksi se antaa meille vihjeitä mahdollisista ominaisuuksista ja reaktioista.
Esimerkiksi N-atomi ja O+-ioni ovat isoelektronisia keskenään. Tämä johtuu siitä, että molemmilla lajeilla on viisi valenssielektronia ja [He]2s22p3. Toinen yleinen esimerkki on sarja kationeja, joissa on K+, Ca2+ ja Sc3+. Vastaavasti Cl-, S2- ja P3- on anionisarja, jossa on sama määrä elektroneja.
Diatomisissa molekyyleissä voimme käyttää molekyyliratakaavioita havainnollistamaan kaksiatomisen molekyylin isoelektronisuutta. Tämä näyttää atomikiertoradat, jotka sekoittuvat isoelektronisiin lajeihin, mikä osoittaa identtisen kiertoradan yhdistelmän sekä sidoksen.
On joitakin polyatomisia yhdisteitä, jotka voivat olla isoelektronisia keskenään. Yleisesti tunnettu esimerkki olisi aminohapposarja seriinin, kysteiinin ja selenokysteiinin kanssa. Nämä aminohapot eroavat toisistaan riippuen spesifistä kalkogeenia, joka on läsnä jossakin kohdassa sivuketjussa.
Mitä eroa on isotonisilla ja isoelektronisilla lajeilla?
Isotoniset ja isoelektroniset kemialliset lajit ovat tärkeitä sukulaisyhdisteiden kemiallisten ominaisuuksien tutkimisessa. avainero isotonisten ja isoelektronisten lajien välillä on se, että isotonisissa lajeissa neutronien määrä on sama, kun taas isoelektronisissa lajeissa elektronien lukumäärä on sama.
Alla oleva infografiikka esittää isotonisten ja isoelektronisten lajien väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Isotoniset vs isoelektroniset lajit
Isotoniset lajit ovat kemiallisia lajeja, joissa on sama määrä neutroneja. Isoelektroniset lajit ovat kemiallisia lajeja, joissa on sama määrä elektroneja. Siksi tärkein ero isotonisten ja isoelektronisten lajien välillä on se, että isotonisilla lajeilla on sama määrä neutroneja, kun taas isoelektronisilla lajeilla on sama määrä elektroneja.
