Isotopi vs Isomeri
Ci sono variazioni tra i diversi atomi. Inoltre, ci sono variazioni all'interno degli stessi elementi. Gli isotopi sono esempi di differenze all'interno di un singolo elemento.
Una molecola o uno ione con la stessa formula molecolare possono esistere in modi diversi a seconda degli ordini di legame, delle differenze di distribuzione della carica, del modo in cui si dispongono nello spazio ecc.; questi sono conosciuti come isomeri.
Isotopi
Gli atomi dello stesso elemento possono essere diversi. Questi diversi atomi dello stesso elemento sono chiamati isotopi. Sono diversi l'uno dall' altro perché hanno un numero diverso di neutroni. Poiché il numero di neutroni è diverso, anche il loro numero di massa è diverso. Tuttavia, gli isotopi dello stesso elemento hanno lo stesso numero di protoni e neutroni. Diversi isotopi sono presenti in quantità variabili, e questo è dato come un valore percentuale chiamato abbondanza relativa. Ad esempio, l'idrogeno ha tre isotopi come protio, deuterio e trizio. Il loro numero di neutroni e l'abbondanza relativa sono i seguenti.
1H – nessun neutrone, l'abbondanza relativa è 99,985%
2H- un neutrone, l'abbondanza relativa è 0,015%
3H- due neutroni, l'abbondanza relativa è 0%
Il numero di neutroni che un nucleo può contenere varia da elemento a elemento. Tra questi isotopi, solo alcuni sono stabili. Ad esempio, l'ossigeno ha tre isotopi stabili e lo stagno ha dieci isotopi stabili. Il più delle volte, gli elementi semplici hanno lo stesso numero di neutroni del numero di protoni ma, negli elementi pesanti, ci sono più neutroni dei protoni. Il numero di neutroni è importante per bilanciare la stabilità dei nuclei. Quando i nuclei sono troppo pesanti, diventano instabili e, quindi, quegli isotopi stanno diventando radioattivi. Ad esempio, 238 U emette radiazioni e decade in nuclei molto più piccoli. Gli isotopi possono avere proprietà diverse a causa delle loro diverse masse. Ad esempio, possono avere spin diversi, quindi i loro spettri NMR differiscono. Tuttavia, il loro numero di elettroni è simile dando origine a un comportamento chimico simile.
Uno spettrometro di massa può essere utilizzato per ottenere informazioni sugli isotopi. Fornisce il numero di isotopi di un elemento, le relative abbondanze e masse.
Isomeri
Gli isomeri sono composti diversi con la stessa formula molecolare. Esistono vari tipi di isomeri. Gli isomeri possono essere principalmente divisi in due gruppi come isomeri costituzionali e isomeri stereo. Gli isomeri costituzionali sono isomeri in cui la connettività degli atomi differisce nelle molecole. Il butano è l'alcano più semplice a mostrare isomeria costituzionale. Il butano ha due isomeri costituzionali, il butano stesso e l'isobutene.
Negli stereoisomeri gli atomi sono collegati nella stessa sequenza, a differenza degli isomeri costituzionali. Gli stereoisomeri differiscono solo per la disposizione dei loro atomi nello spazio. Gli stereoisomeri possono essere di due tipi, enantiomeri e diastereomeri. I diastereomeri sono stereoisomeri le cui molecole non sono l'immagine speculare l'una dell' altra. Gli isomeri cis trans dell'1,2-dicloroetene sono diastereomeri. Gli enantiomeri sono stereoisomeri le cui molecole sono immagini speculari non sovrapponibili l'una dell' altra. Gli enantiomeri si verificano solo con le molecole chirali. Una molecola chirale è definita come quella che non è identica alla sua immagine speculare. Pertanto, la molecola chirale e la sua immagine speculare sono enantiomeri l'una dell' altra. Ad esempio, la molecola di 2-butanolo è chirale e essa e le sue immagini speculari sono enantiomeri.
Qual è la differenza tra isotopi e isomeri?
• Gli isotopi sono atomi diversi dello stesso elemento. Gli isomeri sono composti diversi con la stessa formula molecolare.
• Gli isotopi differiscono tra loro per il numero di neutroni, mentre gli isomeri differiscono tra loro per la disposizione degli atomi.
• Gli isotopi di un singolo elemento hanno lo stesso comportamento chimico, ma le proprietà fisiche possono differire. Gli isomeri con la stessa formula chimica hanno differenze nelle proprietà chimiche e fisiche (tranne alcuni isomeri).
