Негізгі айырмашылық – резонанс пен таутомеризм
Изомеризм – құрылымы мен қасиеттері әртүрлі, молекулалық формуласы бірдей органикалық қосылыстардың құрылымдарын түсіндіретін химиялық құбылыс. Изомерия - бір молекулалық формуланың әртүрлі молекулалық құрылымдары мен кеңістіктік орналасуының болуы. Изомерлер негізінен конституциялық изомерлер және стереоизомерлер болып екі топқа бөлінеді. Таутомерлер – конституциялық изомерлердің бір түрі. Бұл бір-біріне оңай ауысатын органикалық қосылыстар. Резонанс, керісінше, қосылыстың полярлығына жалғыз жұптар мен байланыс электрон жұптарының әсерін сипаттайтын химия құбылыстары. Резонанс пен таутомерия арасындағы негізгі айырмашылық мынада: резонанс жалғыз электрон жұптары мен байланыс электрон жұптары арасындағы өзара әрекеттесу нәтижесінде пайда болады, ал таутомерия протонның орнын ауыстыру арқылы органикалық қосылыстардың өзара түрленуіне байланысты болады.
Резонанс дегеніміз не?
Резонанс – қосылыстың жалғыз электрон жұптары мен байланыс электрон жұптары арасындағы әрекеттесуін сипаттайтын химиялық ұғым. Бұл әсер, сайып келгенде, сол органикалық немесе бейорганикалық қосылыстың нақты химиялық құрылымын анықтайды. Резонанстық әсерді қос байланыс пен жалғыз электрон жұбы бар қосылыстарда байқауға болады. Резонанс молекулалардың полярлығына әкеледі.
Резонанс әсері pi байланыстарындағы электрондарды делокализациялау арқылы қосылысты тұрақтандырады. Молекулалардағы электрондар атом ядроларының айналасында қозғала алады, өйткені электронда атомдардың тұрақты орны болмайды. Демек, жалғыз электрон жұптары pi байланыстарына және керісінше қозғала алады. Бұл тұрақты күйді алу үшін орын алады. Бұл электрон қозғалысы процесі резонанс деп аталады. Резонанстық құрылымдарды молекуланың ең тұрақты құрылымын алу үшін пайдалануға болады.
01-сурет: фенолдың резонанстық құрылымдары
Молекулада сол молекуладағы жалғыз жұптар мен пи байланыстарының санына негізделген бірнеше резонанстық құрылымдар болуы мүмкін. Молекуланың барлық резонанстық құрылымдарында бірдей электрондар саны және атомдардың орналасуы бірдей. Бұл молекуланың нақты құрылымы барлық резонанстық құрылымдарда гибридті құрылым болып табылады. Резонанстық әсерді екі түрде табуға болады;
- Оң резонанс әсері
- Теріс резонанс әсері
Оң резонанс әсері оң заряды бар қосылыстарда болатын резонансты түсіндіреді. Сонда оң резонанстық әсер сол молекуладағы оң зарядты тұрақтандыруға көмектеседі. Теріс резонанстық әсер молекуладағы теріс зарядтың тұрақтануын түсіндіреді. Дегенмен, резонансты ескере отырып алынған гибридті құрылым барлық резонанстық құрылымдарға қарағанда төмен энергияға ие.
Таутомерия дегеніміз не?
Таутомерия - протонның орнын ауыстыру арқылы өзара алмасуға қабілетті бірнеше қосылыстардың болуының әсері. Бұл әсер аминқышқылдары мен нуклеин қышқылдарында жиі кездеседі. Өзара конверсия процесі таутомеризация деп аталады. Бұл химиялық реакция. Мұнда протондардың орын ауыстыруы сутегі атомының атомдардың басқа екі формасы арасындағы алмасуын білдіреді. Сутегі атомы сутегі атомын алатын жаңа атоммен ковалентті байланыс түзеді. Таутомерлер бір-бірімен тепе-теңдікте болады. Олар әрқашан қосылыстың екі түрінің қоспасында болады, өйткені олар бөлек таутомерлі пішінді дайындауға тырысады.
02-сурет: таутомерия
Таутомерлену кезінде молекуланың көміртек қаңқасы өзгермейді. Тек протондар мен электрондардың орны өзгереді. Таутомеризация – таутомердің бір формасын басқа түрге айналдырудың молекулаішілік химиялық процесі. Жалпы мысал - кето-энол таутомериясы. Бұл қышқылдық немесе негіздік катализденген реакция. әдетте органикалық қосылыстың кето түрі тұрақтырақ, бірақ кейбір мемлекеттерде энол түрі кето түріне қарағанда тұрақтырақ.
Резонанс пен таутомеризмнің айырмашылығы неде?
Резонанс пен таутомеризм |
|
| Резонанс – қосылыстың жалғыз электрон жұптары мен байланыс электрон жұптары арасындағы әрекеттесуді сипаттайтын химиялық ұғым. | Таутомерия - протонның орнын ауыстыру арқылы өзара түрленуге қабілетті бірнеше қосылыстардың болуының әсері. |
| Процесс | |
| Резонанс – қосылыстың нақты құрылымын анықтайтын бірнеше форманың (бір химиялық қосылыстың) болуы. | Таутомерия – бір қосылыстың өзара конверсияға қабілетті екі (немесе одан да көп) формаларының болуы. |
| Тепе-теңдік күй | |
| Резонанс құрылымы тепе-теңдікте жоқ. | Таутомерлер бір-бірімен тепе-теңдікте болады. |
| Орын ауыстыру | |
| Резонанс құрылымдарын байланыс электрондары мен жалғыз электрон жұптарының орнын ауыстыру арқылы алуға болады. | Таутомерлерді протонды (және электрондарды) ауыстыру арқылы алуға болады. |
Қорытынды – Резонанс пен таутомеризм
Резонанс және таутомерия маңызды химиялық ұғымдар. Резонанс химиялық қосылыстардың нақты құрылымын анықтау үшін қолданылады. Таутомерия берілген шарттарда ең тұрақты болатын қосылыстың химиялық құрылымын анықтайды. Екі терминнің арасында көптеген айырмашылықтар бар. Резонанс пен таутомерия арасындағы айырмашылық мынада: резонанс жалғыз электрон жұптары мен байланыс электрон жұптары арасындағы әрекеттесу нәтижесінде пайда болады, ал таутомерия протонның орнын ауыстыру арқылы органикалық қосылыстардың өзара түрленуіне байланысты болады.
