იზოტოპები იზომერების წინააღმდეგ
არსებობს ვარიაციები სხვადასხვა ატომებს შორის. ასევე, არსებობს ვარიაციები იმავე ელემენტებში. იზოტოპები არის განსხვავებების მაგალითები ერთ ელემენტში.
მოლეკულა ან იონი, რომელსაც აქვს ერთი და იგივე მოლეკულური ფორმულა, შეიძლება არსებობდეს სხვადასხვა გზით, რაც დამოკიდებულია შემაკავშირებელ ორდერებზე, მუხტის განაწილების განსხვავებებზე, მათი განლაგების გზაზე სივრცეში და ა.შ. ისინი ცნობილია როგორც იზომერები.
იზოტოპები
იგივე ელემენტის ატომები შეიძლება იყოს განსხვავებული. ერთი და იგივე ელემენტის ამ განსხვავებულ ატომებს იზოტოპები ეწოდება. ისინი ერთმანეთისგან განსხვავდებიან ნეიტრონების განსხვავებული რაოდენობის არსებობით.ვინაიდან ნეიტრონების რიცხვი განსხვავებულია, მათი მასური რიცხვიც განსხვავებულია. თუმცა, ერთი და იგივე ელემენტის იზოტოპებს აქვთ პროტონებისა და ნეიტრონების იგივე რაოდენობა. სხვადასხვა იზოტოპები წარმოდგენილია სხვადასხვა რაოდენობით და ეს მოცემულია პროცენტულად, რომელსაც ეწოდება ფარდობითი სიმრავლე. მაგალითად, წყალბადს აქვს სამი იზოტოპი, როგორიცაა პროტიუმი, დეიტერიუმი და ტრიტიუმი. მათი ნეიტრონების რაოდენობა და შედარებითი სიმრავლე შემდეგია.
1H - ნეიტრონების გარეშე, ფარდობითი სიმრავლე არის 99,985%
2H- ერთი ნეიტრონი, ფარდობითი სიმრავლე არის 0,015%
3H- ორი ნეიტრონი, ფარდობითი სიმრავლე არის 0%
ნეიტრონების რაოდენობა, რომელსაც ბირთვი შეუძლია შეინახოს, განსხვავდება ელემენტიდან ელემენტამდე. ამ იზოტოპებს შორის მხოლოდ ზოგიერთია სტაბილური. მაგალითად, ჟანგბადს აქვს სამი სტაბილური იზოტოპი, ხოლო კალას აქვს ათი სტაბილური იზოტოპი. უმეტეს შემთხვევაში, მარტივ ელემენტებს აქვთ იგივე ნეიტრონული რიცხვი, როგორც პროტონის რიცხვი, მაგრამ მძიმე ელემენტებში უფრო მეტი ნეიტრონია, ვიდრე პროტონები.ნეიტრონების რაოდენობა მნიშვნელოვანია ბირთვების სტაბილურობის დასაბალანსებლად. როდესაც ბირთვები ძალიან მძიმეა, ისინი არასტაბილური ხდებიან და, შესაბამისად, ეს იზოტოპები რადიოაქტიური ხდება. მაგალითად, 238 U ასხივებს გამოსხივებას და იშლება ბევრად უფრო პატარა ბირთვებამდე. იზოტოპებს შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებული თვისებები მათი განსხვავებული მასის გამო. მაგალითად, მათ შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებული სპინები, ამიტომ მათი NMR სპექტრები განსხვავდება. თუმცა, მათი ელექტრონების რიცხვი მსგავსია, რაც იწვევს მსგავს ქიმიურ ქცევას.
მასის სპექტრომეტრი შეიძლება გამოყენებულ იქნას იზოტოპების შესახებ ინფორმაციის მისაღებად. იგი იძლევა ელემენტის იზოტოპების რაოდენობას, მათ ფარდობით სიმრავლეს და მასებს.
იზომერები
იზომერები არის სხვადასხვა ნაერთები ერთი და იგივე მოლეკულური ფორმულით. არსებობს სხვადასხვა სახის იზომერები. იზომერები ძირითადად შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად, როგორც კონსტიტუციური იზომერები და სტერეო იზომერები. კონსტიტუციური იზომერები არის იზომერები, სადაც ატომების კავშირი განსხვავდება მოლეკულებში.ბუტანი არის უმარტივესი ალკანი კონსტიტუციური იზომერიზმის საჩვენებლად. ბუტანს აქვს ორი კონსტიტუციური იზომერი, თავად ბუტანი და იზობუტენი.
სტერეოიზომერებში ატომები დაკავშირებულია იმავე თანმიმდევრობით, კონსტიტუციური იზომერებისგან განსხვავებით. სტერეოიზომერები განსხვავდებიან მხოლოდ სივრცეში მათი ატომების განლაგებით. სტერეოიზომერები შეიძლება იყოს ორი ტიპის, ენანტიომერები და დიასტერეომერები. დიასტერეომერები არის სტერეოიზომერები, რომელთა მოლეკულები არ არის ერთმანეთის სარკისებური გამოსახულება. 1, 2-დიქლოროეთენის ცის ტრანს იზომერები დიასტერეომერებია. ენანტიომერები არის სტერეოიზომერები, რომელთა მოლეკულები ერთმანეთის არაზედადგმული სარკისებური გამოსახულებაა. ენანტიომერები გვხვდება მხოლოდ ქირალურ მოლეკულებთან. ქირალური მოლეკულა განისაზღვრება, როგორც მოლეკულა, რომელიც არ არის იდენტური მისი სარკისებური გამოსახულების. აქედან გამომდინარე, ქირალური მოლეკულა და მისი სარკისებური გამოსახულება ერთმანეთის ენანტიომერებია.მაგალითად, 2-ბუტანოლის მოლეკულა არის ქირალური და ის და მისი სარკის გამოსახულებები არის ენანტიომერები.
რა განსხვავებაა იზოტოპებსა და იზომერებს შორის?
• იზოტოპები ერთი და იგივე ელემენტის სხვადასხვა ატომებია. იზომერები არის სხვადასხვა ნაერთები ერთი და იგივე მოლეკულური ფორმულით.
• იზოტოპები განსხვავდებიან ერთმანეთისგან ნეიტრონების რაოდენობის გამო, ხოლო იზომერები განსხვავდებიან ერთმანეთისგან ატომების განლაგების გამო.
• ერთი ელემენტის იზოტოპებს აქვთ იგივე ქიმიური ქცევა, მაგრამ ფიზიკური თვისებები შეიძლება განსხვავდებოდეს. იზომერებს ერთი და იგივე ქიმიური ფორმულით აქვთ განსხვავებები როგორც ქიმიურ, ასევე ფიზიკურ თვისებებში (გარდა ზოგიერთი იზომერებისა).
