IZOMÉRIA: TYPY A PRÍKLADY IZOMÉROV - FYZICKÝ - 2025

Izoméria sa týka existencie dvoch alebo viacerých látok, ktoré majú rovnaký molekulárny vzorec, ale ktorých štruktúra sa líšia v každej zo zlúčenín. V týchto látkach, známych ako izoméry, sú všetky prvky prítomné v rovnakom pomere, ale tvoria štruktúru atómov, ktorá je v každej molekule odlišná.

Slovo izomér pochádza z gréckeho slova izomerès, čo znamená „rovnaké časti“. Na rozdiel od toho, čo sa dá predpokladať, a napriek tomu, že obsahujú rovnaké atómy, môžu alebo nemusia mať izoméry podobné vlastnosti v závislosti od funkčných skupín prítomných v ich štruktúre.

Známe sú dve hlavné triedy izomérie: ústavný (alebo štrukturálny) izomerizmus a stereoizoméria (alebo priestorový izomerizmus). Izoméria sa vyskytuje tak v organických látkach (okrem iného v alkoholoch, ketónoch), ako aj v anorganických látkach (koordinačné zlúčeniny).

Niekedy sa objavia spontánne; V týchto prípadoch sú izoméry molekuly stabilné a vyskytujú sa za štandardných podmienok (25 ° C, 1 atm), čo bol veľmi dôležitý pokrok v oblasti chémie v čase jej objavenia.

Druhy izomérov

Ako je uvedené vyššie, existujú dva typy izomérov, ktoré sa líšia usporiadaním ich atómov. Typy izomérov sú nasledujúce:

Ústavné (štrukturálne) izoméry

Sú to zlúčeniny, ktoré majú rovnaké atómy a funkčné skupiny, ale sú usporiadané v inom poradí; to znamená, že väzby, ktoré tvoria ich štruktúry, majú v každej zlúčenine odlišné usporiadanie.

Rozdeľujú sa na tri typy: pozičné izoméry, izoméry reťazca alebo hlavného reťazca a izoméry funkčných skupín, niekedy označované ako funkčné izoméry.

Pozičné izoméry

Majú rovnaké funkčné skupiny, ale nachádzajú sa na rôznych miestach v každej molekule.

Izoméry reťazcov alebo skeletov

Vyznačujú sa distribúciou uhlíkových substituentov v zlúčenine, to znamená, ako sú distribuované lineárnym alebo rozvetveným spôsobom.

Izoméry funkčných skupín

Existuje výnimočná trieda izomérie nazývaná tautoméria, pri ktorej dochádza k vzájomnej premene jednej látky na druhú, ktorá sa zvyčajne vyskytuje prenosom atómu medzi izomérmi, čo spôsobuje rovnováhu medzi týmito druhmi.

Stereoizoméry (vesmírne izoméry)

Toto je názov daný látkam, ktoré majú presne rovnaký molekulový vzorec a ktorých atómy sú usporiadané v rovnakom poradí, ale ktorých orientácia v priestore sa líši od jedného k druhému. Preto, aby sa zabezpečila ich správna vizualizácia, musia byť zastúpené trojrozmerným spôsobom.

Všeobecne existujú dve triedy stereoizomérov: geometrické izoméry a optické izoméry.

Geometrické izoméry

Tvoria sa rozbitím chemickej väzby v zlúčenine. Tieto molekuly sú prezentované v pároch, ktoré sa líšia svojimi chemickými vlastnosťami, takže na ich rozlíšenie boli stanovené termíny cis (špecifické substituenty v susedných polohách) a trans (špecifické substituenty v opačných polohách ich štruktúrneho vzorca).

V tomto prípade diastereoméry vynikajú, majú rôzne konfigurácie a navzájom sa neprekrývajú, pričom každý má svoje vlastné charakteristiky. Existujú tiež konformačné izoméry tvorené rotáciou substituentu okolo chemickej väzby.

Optické izoméry

Sú to tie, ktoré vytvárajú zrkadlové obrazy, ktoré nemožno prekrývať; to znamená, že ak je obraz jedného izoméru umiestnený na obraze druhého, poloha jeho atómov nesúhlasí presne. Majú však rovnaké vlastnosti, líšia sa však interakciou s polarizovaným svetlom.

V tejto skupine vynikajú enantioméry, ktoré vytvárajú polarizáciu svetla podľa ich molekulárneho usporiadania a sú rozlíšené ako pravotočivé (ak je polarizácia svetla v správnom smere roviny) alebo ľavá (ak je polarizácia v ľavom smere). lietadla).

Ak existuje rovnaké množstvo obidvoch enantiomérov (dyl), je čistá alebo výsledná polarizácia nulová, čo je známe ako racemická zmes.

Príklady izomérov

Prvý príklad

Prvý príklad je predložené, že štrukturálnych polohových izomérov, v ktorej sú obe štruktúry s rovnakým molekulárnym vzorcom (C ₃ H ₈ O), ale ktorých -OH substituent sa nachádza v dvoch rôznych polohách, ktoré tvoria 1-propanol (I) a 2-propanol (II).

Druhý príklad

V tomto druhom príklade sú pozorované dva izoméry štruktúrneho reťazca alebo skeletu; obaja majú rovnaký vzorec (C ₄ H ₁₀ O) a rovnaký substituent (OH), ale izomér na ľavej strane je s priamym reťazcom (1-butanol), zatiaľ čo na pravej strane má rozvetvenú štruktúru (2-metyl-2 propanol).

Tretí príklad

Dva konštrukčné funkčných skupín izoméry sú tiež uvedené nižšie, kde obe molekuly majú rovnaké atómy (s molekulárnym vzorcom C ₂ H ₆ O), ale ich usporiadanie je odlišné, čo vedie k alkoholu a éteru, ktorej fyzikálne a chemické vlastnosti značne sa líšia od jednej funkčnej skupiny k druhej.

Štvrtý príklad

Príkladom tautomérie je rovnováha medzi niektorými štruktúrami s funkčnými skupinami C = O (ketóny) a OH (alkoholy), tiež nazývaná ketoenolická rovnováha.

Piaty príklad

Ďalej sú uvedené dva geometrické izoméry cis- a trans-, pričom sa uvádza, že jeden vľavo je cis izomér, ktorý je vo svojej nomenklatúre označený písmenom Z a ten vpravo je trans izomér, označený písmenom AND.

Šiesty príklad

Teraz sú zobrazené dva diastereoméry, kde sú zaznamenané podobnosti v ich štruktúrach, ale je zrejmé, že sa nemôžu prekrývať.

Siedmy príklad

Nakoniec sú pozorované dve uhľovodíkové štruktúry, ktoré sú optickými izomérmi nazývanými enantioméry. Ten naľavo je pravou rukou, pretože polarizuje rovinu svetla doprava. Naproti tomu ten napravo je ľavou rukou, pretože polarizuje rovinu svetla doľava.

Referencie

1. Izoméry. (2018). Wikipedia. Obnovené z en.wikipedia.org
2. Chang, R. (9. vydanie) (2007). Chémia. México DF, México: Editorial McGraw-Hill Interamericana.
3. Sharma, RK (2008). Stereochémia - zväzok 4. Obnovené z books.google.co.ve
4. North, M. (1998). Princípy a aplikácie stereochémie. Obnovené z books.google.co.ve
5. Zamestnanci, E. (nd). Organické chémie - rýchle fakty: nomenklatúra a izoméria v organických zlúčeninách. Obnovené z books.google.co.ve.
6. Mittal, A. (2002). Objektívna chémia pre osvetlený vchod. Obnovené z books.google.co.ve