Isotope vs. Isomere
Es gibt Variationen zwischen verschiedenen Atomen. Außerdem gibt es Variationen innerhalb der gleichen Elemente. Isotope sind Beispiele für Unterschiede innerhalb eines einzelnen Elements.
Ein Molekül oder Ion mit derselben Summenformel kann je nach Bindungsordnung, unterschiedlicher Ladungsverteilung, der Art und Weise, wie sie sich im Raum anordnen usw., auf unterschiedliche Weise existieren; diese werden als Isomere bezeichnet.
Isotope
Atome desselben Elements können unterschiedlich sein. Diese verschiedenen Atome desselben Elements werden Isotope genannt. Sie unterscheiden sich voneinander durch eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen. Da die Neutronenzahl unterschiedlich ist, unterscheidet sich auch ihre Massenzahl. Die Isotope desselben Elements haben jedoch die gleiche Anzahl an Protonen und Neutronen. Verschiedene Isotope sind in unterschiedlichen Mengen vorhanden, und dies wird als Prozentwert angegeben, der als relative Häufigkeit bezeichnet wird. Zum Beispiel hat Wasserstoff drei Isotope wie Protium, Deuterium und Tritium. Ihre Anzahl an Neutronen und ihre relative Häufigkeit sind wie folgt.
1H – keine Neutronen, relative Häufigkeit beträgt 99,985 %
2H- ein Neutron, relative Häufigkeit beträgt 0,015%
3H- zwei Neutronen, relative Häufigkeit ist 0%
Die Anzahl der Neutronen, die ein Kern aufnehmen kann, ist von Element zu Element unterschiedlich. Von diesen Isotopen sind nur einige stabil. Zum Beispiel hat Sauerstoff drei stabile Isotope und Zinn hat zehn stabile Isotope. Einfache Elemente haben meistens die gleiche Neutronenzahl wie die Protonenzahl, aber in schweren Elementen sind mehr Neutronen als Protonen vorhanden. Die Anzahl der Neutronen ist wichtig, um die Stabilität der Kerne auszugleichen. Wenn die Kerne zu schwer sind, werden sie instabil und daher werden diese Isotope radioaktiv. Beispielsweise sendet 238 U Strahlung aus und zerfällt in viel kleinere Kerne. Isotope können aufgrund ihrer unterschiedlichen Massen unterschiedliche Eigenschaften haben. Beispielsweise können sie unterschiedliche Spins haben, wodurch sich ihre NMR-Spektren unterscheiden. Ihre Elektronenzahl ist jedoch ähnlich, was zu einem ähnlichen chemischen Verh alten führt.
Ein Massenspektrometer kann verwendet werden, um Informationen über Isotope zu erh alten. Sie gibt die Anzahl der Isotope an, die ein Element hat, ihre relative Häufigkeit und Masse.
Isomere
Isomere sind verschiedene Verbindungen mit der gleichen Summenformel. Es gibt verschiedene Arten von Isomeren. Isomere können hauptsächlich in zwei Gruppen als Konstitutionsisomere und Stereoisomere eingeteilt werden. Konstitutionsisomere sind Isomere, bei denen sich die Konnektivität von Atomen in Molekülen unterscheidet. Butan ist das einfachste Alkan, das eine konstitutionelle Isomerie zeigt. Butan hat zwei Konstitutionsisomere, Butan selbst und Isobuten.
In Stereoisomeren sind Atome im Gegensatz zu Konstitutionsisomeren in derselben Reihenfolge verbunden. Stereoisomere unterscheiden sich nur in der Anordnung ihrer Atome im Raum. Es gibt zwei Arten von Stereoisomeren, Enantiomere und Diastereomere. Diastereomere sind Stereoisomere, deren Moleküle keine Spiegelbilder voneinander sind. Die cis-trans-Isomere von 1,2-Dichlorethen sind Diastereomere. Enantiomere sind Stereoisomere, deren Moleküle nicht überlagerbare Spiegelbilder voneinander sind. Enantiomere treten nur bei chiralen Molekülen auf. Ein chirales Molekül ist definiert als eines, das nicht mit seinem Spiegelbild identisch ist. Daher sind das chirale Molekül und sein Spiegelbild Enantiomere voneinander. Beispielsweise ist das 2-Butanol-Molekül chiral, und es und seine Spiegelbilder sind Enantiomere.
Was ist der Unterschied zwischen Isotopen und Isomeren?
• Isotope sind verschiedene Atome desselben Elements. Isomere sind verschiedene Verbindungen mit der gleichen Summenformel.
• Isotope unterscheiden sich durch die Anzahl der Neutronen, Isomere hingegen durch die Anordnung der Atome.
• Isotope eines einzelnen Elements haben das gleiche chemische Verh alten, aber die physikalischen Eigenschaften können unterschiedlich sein. Isomere mit der gleichen chemischen Formel haben Unterschiede sowohl in den chemischen als auch in den physikalischen Eigenschaften (mit Ausnahme einiger Isomere).
