Avainero – Allotroopi vs isomeeri
Jotkin jaksollisen järjestelmän elementit voivat esiintyä eri kaavoissa tai eri järjestelyissä, vaikka ne ovat stabiileja huoneenlämpötilassa. Ne voivat olla yhdiste, joka on valmistettu yhdestä elementistä tai yhdiste, joka on valmistettu useista alkuaineista. Allotroopit ja isomeerit ovat hyviä esimerkkejä tällaisista alkuaineista. avainero allotroopin ja isomeerin välillä on se, että allotroopit ovat yhdisteitä, joissa on samat alkuaineet, mutta eri kemiallinen kaava eri järjestelyissä, kun taas isomeerit ovat yhdisteitä, joilla on eri alkuaineita mutta sama kemiallinen kaava eri järjestelyissä.
Mikä on allotrooppi?
Sana allotrooppi voidaan määritellä vaihtoehtoiseksi tyypiksi. Yksityiskohtaisesti se viittaa erityyppisiin yhdisteisiin, jotka on valmistettu samasta yhdestä alkuaineesta, mutta erilaisissa kemiallisissa kaavoissa ja erilaisissa järjestelyissä. Nämä allotroopit ovat samassa fysikaalisessa tilassa samoissa olosuhteissa (huoneenlämpötilassa), mutta niillä on eroja niiden fysikaalisissa ja kemiallisissa ominaisuuksissa. Metalleissa, ei-metalleissa ja metalloideissa voidaan havaita erilaisia allotrooppeja.
Esimerkkejä allotroopeista
hiilen allotroopit
Hiilen allotrooppeja on kiinteässä tilassa. Yleisimmät tyypit ovat timantti, grafiitti ja hiilimusta. Tässä ei ole niin helppoa muuttaa yhden allotroopin tyyppiä toiseksi allotrooppirakenteeksi. Timantti on erittäin kova rakenne, kun taas grafiitti ei ole niin kovaa. Hiilimusta on olemassa jauheena.
Kuva 01: Timantin (vasemmalla) ja grafiitin (oikealla) rakenne ja ulkonäkö
Hapen allotroopit
Yleisimmät luonnossa esiintyvät happiallotroopit ovat kaksiatominen happi (O2) ja otsoni (O3). Niiden välinen ero on se, että hapessa on kaksi happiatomia sitoutuneena kaksoissidoksella, kun taas otsoni koostuu kolmesta happiatomista, jotka esiintyvät resonanssirakenteena.
Rikin allotroopit
Rikin allotroopit eroavat toisistaan kiinnittyneiden rikkiatomien lukumäärän ja niiden järjestyksen mukaan. Rikin tapauksessa on melko helppoa vaihtaa yksi rikin muoto toiseksi.
Mikä on isomeeri?
Isomeerit ovat yhdisteitä, joilla on sama kemiallinen kaava, mutta erilaiset järjestelyt. Isomeereillä on sama määrä ja tyyppisiä atomeja, mutta nämä atomit on järjestetty eri tavoin. Siksi isomeerien kemiallinen rakenne eroaa toisistaan. Isomeerit jaetaan kahteen laajaan luokkaan, jotka tunnetaan rakenneisomeereinä ja stereoisomeereinä.
Kuva 02: Isomeerien luokitus
Rakenteelliset isomeerit
Tässä tyypissä atomit ja funktionaaliset ryhmät on kiinnitetty eri tavoin rakenteen muodostamiseksi. Tämä tyyppi sisältää ketju-isomerian, asema-isomerian ja funktionaalisen ryhmän isomerian.
Stereoisomeerit
Sidosrakenne ja funktionaalisten ryhmien sijainti ovat samat isomeereille, mutta ne eroavat geometrisesta sijainnista. Stereoisomeereihin kuuluvat cis-trans-isomeerit (=diastereomeerit) ja optiset isomeerit (=enantiomeerit).
Kuva 03: Propyleeniglykolin stereoisomeerit (huomaa, että H-atomin geometria on erilainen kahdessa molekyylissä).
Mitä eroa on allotroopilla ja isomeerilla?
Allotroopi vs Isomer |
|
| Allotroopit ovat yhdisteitä, joissa on samat alkuaineet, mutta eri kemiallinen kaava eri järjestelyissä. | Isomeerit ovat yhdisteitä, joissa on eri alkuaineita, mutta sama kemiallinen kaava eri järjestelyissä. |
| Atomien lukumäärä | |
| Allotroopit koostuvat eri määrästä atomeja. | Isomeereissä on sama määrä atomeja. |
| Elementtien tyyppi | |
| Allotroopit koostuvat samasta yhdestä elementistä. | Isomeerit koostuvat eri alkuaineista. |
| Rakenne | |
| Allotroopeilla on aina erilaiset rakenteet. | Isomeereilla voi olla samanlainen tai erilainen rakenne. |
| Läsnäolo | |
| Allotrooppeja voidaan havaita metalleissa, ei-metalleissa ja metalloideissa | Isomeriaa voidaan nähdä orgaanisissa molekyyleissä (esim. hiilivety) ja epäorgaanisissa molekyyleissä (esim. silaani). |
| Tärkeimmät tyypit | |
| Allotrooppien tyyppejä ovat metalliallotroopit, ei-metalliset allotroopit ja metalloidiallotroopit | Isomeerit sisältävät pääasiassa rakenteellisia isomeerejä ja stereoisomeerejä. |
Yhteenveto – Allotroopit vs isomeerit
Sekä allotroopit että isomeerit voidaan määritellä vaihtoehtoisiksi alkuaineen tai yhdisteen tyypeiksi. Useimmiten nämä ovat pysyviä ja luonnossa esiintyviä yhdisteitä. Suurin ero allotroopin ja isomeerin välillä on se, että allotroopit ovat yhdisteitä, joissa on samat alkuaineet eri kemiallisissa kaavoissa eri järjestelyissä, kun taas isomeerit ovat yhdisteitä, joilla on eri alkuaineita, joilla on sama kemiallinen kaava eri järjestelyissä.
Lataa PDF-versio Allotropes vs Isomers
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä Allotropen ja isomeerin ero.
