La differenza chiave tra le specie isotoniche e isoelettroniche è che le specie isotoniche hanno un numero simile di neutroni, mentre le specie isoelettroniche hanno un numero simile di elettroni.
I termini isotonica e isoelettronica si riferiscono a specie chimiche che hanno qualcosa in comune, ad esempio, stesso numero di elettroni, stesso numero di neutroni, ecc.
Cosa sono le specie isotoniche?
Le specie isotoniche sono specie chimiche con un numero identico di neutroni. Questi sono anche conosciuti come isotoni. Gli isotoni sono due o più nuclidi con lo stesso numero di neutroni, ma hanno un numero diverso di protoni. Il numero di neutroni è indicato con N e il numero di protoni è indicato con Z.
Un esempio comune sarebbe il boro -12 e il carbonio - 13 nuclei. Entrambi questi nuclidi contengono 7 neutroni in ciascun atomo. Pertanto, possiamo nominarli come isotoni. Un gruppo simile di specie isotoniche comprende atomi con 20 neutroni per atomo. Questo gruppo include S-36, Cl-37, Ar-38, K-39 e Ca-40. Tutti questi atomi hanno 20 neutroni ma un diverso numero di protoni. Possiamo ottenere il numero di protoni sottraendo 20 dal numero di massa. Ad esempio, per l'atomo di zolfo, il numero di protoni per atomo=36 – 20=16.
Il termine isotonico deriva dal greco che significa "stesso allungamento". Fu introdotto dal fisico tedesco K. Guggenheimer. Ci possono essere molti atomi con lo stesso numero di neutroni quando si considerano gli isotopi degli elementi chimici. Tipicamente, il maggior numero di nuclidi osservativamente stabili esce per due specie isotoniche 50 e 82.
Cosa sono le specie isoelettroniche?
Le specie isoelettroniche sono specie chimiche con un numero identico di elettroni. In altre parole, le specie isoelettroniche hanno lo stesso numero di elettroni o la stessa struttura elettronica. Questo fenomeno è noto come isoelettronica.
Ad esempio, monossido di carbonio, NO+ e N2 sono specie chimiche isoelettroniche perché queste strutture hanno lo stesso numero di elettroni per composto. Al contrario, CH3COOH e CH3N=NCH3 non sono isoelettronici perché hanno un diverso numero di elettroni.
L'importanza di identificare le specie chimiche isoelettroniche è la capacità di studiare specie significativamente correlate come coppie o serie. Inoltre, possiamo aspettarci che ciò sia utile nella coerenza e nella prevedibilità delle proprietà di queste specie chimiche. Pertanto, ci fornisce indizi sulle possibili proprietà e reazioni.
Ad esempio, l'atomo N e lo ione O+ sono isoelettronici l'uno con l' altro. Questo perché entrambe queste specie hanno cinque elettroni di valenza e [He]2s22p3. Un altro esempio comune è la serie di cationi con K+, Ca2+ e Sc3+. Allo stesso modo, Cl-, S2- e P3- è una serie di anioni con un numero simile di elettroni.
Nelle molecole biatomiche, possiamo usare diagrammi orbitali molecolari per illustrare l'isoelettronica in una molecola biatomica. Questo mostra orbitali atomici che si mescolano in specie isoelettroniche, indicando la combinazione orbitale identica così come il legame.
Ci sono alcuni composti poliatomici che possono essere isoelettronici tra loro. Un esempio comunemente noto potrebbe essere la serie di aminoacidi con serina, cisteina e selenocisteina. Questi amminoacidi sono diversi l'uno dall' altro a seconda del calcogeno specifico che è presente in un punto della catena laterale.
Qual è la differenza tra le specie isotoniche e isoelettroniche?
Le specie chimiche isotoniche e isoelettroniche sono importanti nello studio delle proprietà chimiche dei composti correlati. Il differenza fondamentale tra le specie isotoniche e isoelettroniche è quello nelle specie isotoniche il numero di neutroni è lo stesso, mentre nelle specie isoelettroniche il numero di elettroni è lo stesso.
L'infografica qui sotto presenta le differenze tra le specie isotoniche e isoelettroniche in forma tabellare per il confronto fianco a fianco.
Riepilogo – Specie isotoniche vs isoelettroniche
Le specie isotoniche sono specie chimiche con un numero identico di neutroni. Le specie isoelettroniche sono specie chimiche con numero identico di elettroni. Pertanto, la differenza chiave tra le specie isotoniche e isoelettroniche è che le specie isotoniche hanno un numero simile di neutroni, mentre le specie isoelettroniche hanno un numero simile di elettroni.
