IZOMERIZAM: VRSTE I PRIMJERI IZOMERA - FIZIČKA - 2025

Izomera se odnosi na postojanje dvaju ili više tvari koje imaju istu molekulsku formulu, ali čija struktura se razlikuje u svakom od spojeva. U tim tvarima, poznatim kao izomeri, svi su elementi prisutni u istom omjeru, ali tvore strukturu atoma koja je različita u svakoj molekuli.

Riječ izomer dolazi od grčke riječi isomerès, što znači "jednaki dijelovi". Suprotno onome što se može pretpostaviti, i unatoč tome što sadrže iste atome, izomeri mogu ili ne moraju imati slične karakteristike, ovisno o funkcionalnim skupinama prisutnim u njihovoj strukturi.

Poznate su dvije glavne klase izomerizma: ustavna (ili strukturalna) izomerija i stereoizomerizam (ili prostorna izomerija). Izomerizam se javlja i u organskim tvarima (alkoholi, ketoni, među ostalim) i u anorganskim tvarima (koordinacijski spojevi).

Ponekad se pojavljuju spontano; U tim slučajevima, izomeri molekule su stabilni i nastaju u standardnim uvjetima (25 ° C, 1 atm), što je u vrijeme njezina otkrića bio vrlo važan napredak na polju kemije.

Vrste izomera

Kao što je gore spomenuto, postoje dvije vrste izomera koje se razlikuju po redoslijedu svojih atoma. Vrste izomera su sljedeće:

Ustavni (strukturni) izomeri

Oni su oni spojevi koji imaju iste atome i funkcionalne skupine, ali raspoređeni različitim redoslijedom; to jest, veze koje čine njihove strukture imaju različit raspored u svakom spoju.

Podijeljeni su u tri tipa: pozicioni izomeri, lančani ili kralježnični izomeri i izomeri funkcionalne skupine, koji se ponekad nazivaju i funkcionalni izomeri.

Pozicija izomera

Imaju iste funkcionalne skupine, ali se one nalaze na različitim mjestima u svakoj molekuli.

Lančani ili skeletni izomeri

Razlikuje ih raspodjela ugljikovih supstituenata u spoju, tj. Načinom raspodjele linearno ili razgranato.

Izomeri funkcionalne skupine

Postoji izuzetna klasa izomerizma zvana tautomerizam, u kojoj dolazi do preobražaja jedne tvari u drugu, što se obično događa prenošenjem atoma između izomera, što izaziva ravnotežu između tih vrsta.

Stereoizomeri (svemirski izomeri)

To je ime koje se daje tvarima koje imaju potpuno istu molekularnu formulu i čiji su atomi raspoređeni istim redoslijedom, ali čija se orijentacija u prostoru razlikuje od jednog do drugog. Stoga, da bi se osigurala njihova ispravna vizualizacija, moraju biti predstavljene trodimenzionalno.

Općenito govoreći, postoje dvije klase stereoizomera: geometrijski izomeri i optički izomeri.

Geometrijski izomeri

Nastaju razbijanjem kemijske veze u spoju. Te su molekule predstavljene u parovima koji se razlikuju po kemijskim svojstvima, pa su za njihovo razlikovanje uspostavljeni izrazi cis (specifični supstituenti u susjednim položajima) i trans (specifični supstituenti u suprotnim položajima njihove strukturne formule).

U ovom slučaju, dijastereomeri se ističu s različitom konfiguracijom i ne mogu se međusobno nadoknaditi, svaki sa svojim osobinama. Postoje i konformacijski izomeri koji nastaju rotacijom supstituenta oko kemijske veze.

Optički izomeri

Oni su ti koji čine zrcalne slike koje se ne mogu prilagati; to jest, ako se slika jednog izomera postavi na sliku drugog, položaj njegovih atoma se ne podudara točno. No, imaju iste karakteristike, ali se razlikuju po interakciji s polariziranom svjetlošću.

U ovoj se skupini ističu enantiomeri koji stvaraju polarizaciju svjetlosti prema njihovom molekularnom rasporedu i razlikuju se kao dekstrorotatorni (ako je polarizacija svjetlosti u pravom smjeru ravnine) ili lijevi (ako je polarizacija u lijevom smjeru) ravnine).

Kada postoji ista količina oba enantiomera (dyl), neto ili rezultirajuća polarizacija je jednaka nuli, što je poznato kao racemična smjesa.

Primjeri izomera

Prvi primjer

Prvi primjer prikazana je da strukturnih pozicijskih izomera, u kojem se nalaze dvije strukture s istim molekulske formule (C ₃ H ₈ O) a čiji je OH supstituent se nalazi u dva različita položaja, stvarajući 1-propanol (I) i 2-propanol (II).

Drugi primjer

U ovom drugom primjeru su promatrana dva izomera strukturalnog lanca ili kostura; oba imaju istu formulu (C ₄ H ₁₀ O), a isti supstituent (OH), a izomer na lijevoj strani je ravan (1-butanol), dok je na desnoj ima razgranatu strukturu (2-metil-2 -propanol).

Treći primjer

Ispod su prikazana dva izomera strukturne funkcionalne skupine gdje obje molekule imaju potpuno iste atome (s molekularnom formulom C ₂ H ₆ O), ali njihov je raspored različit, što rezultira alkoholom i eterom, čija fizikalna i kemijska svojstva oni se jako razlikuju od jedne do druge funkcionalne skupine.

Četvrti primjer

Također, primjer tautomerizma je ravnoteža nekih struktura s funkcionalnim skupinama C = O (ketoni) i OH (alkoholi), koji se nazivaju i keto-enolskom ravnotežom.

Peti primjer

Dalje su predstavljena dva geometrijska izomera cis- i trans-, uz napomenu da je jedan na lijevoj strani cis izomer, koji je označen slovom Z u nomenklaturi, a onaj s desne strane trans izomer, označen slovom I.

Šesti primjer

Sada su prikazana dva dijastereomera gdje su uočene sličnosti u njihovim strukturama, ali može se vidjeti da se one ne mogu preklapati.

Sedmi primjer

Konačno, uočene su dvije strukture ugljikohidrata koje su optički izomeri zvani enantiomeri. Onaj s lijeve strane je desničar, jer polarizira ravninu svjetlosti s desne strane. S druge strane, onaj s desne strane je lijevi, jer polarizira ravninu svjetlosti na lijevu stranu.

Reference

1. Izomera. (2018.). Wikipedia. Oporavilo s en.wikipedia.org
2. Chang, R. (9. izd.) (2007). Kemija. México DF, México: Uredništvo McGraw-Hill Interamericana.
3. Sharma, RK (2008). Stereohemija - svezak 4. Preuzeto iz books.google.co.ve
4. North, M. (1998). Načela i primjena stereokemije. Oporavak od books.google.co.ve
5. Osoblje, E. (drugo). Brze činjenice organske kemije: nomenklatura i izomerija u organskim spojevima. Oporavak od books.google.co.ve.
6. Mittal, A. (2002). Objektivna kemija za lit ulaz. Oporavak od books.google.co.ve