Изомерлер мен резонанстың айырмашылығы

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 13:43

Изомерлер және резонанс | Резонанстық құрылымдар изомерлерге қарсы | Конституциялық изомерлер, стереоизомерлер, энантиомерлер, диастереомерлер

Молекулярлық формуласы бірдей молекула немесе ион байланыс ретіне, зарядтың таралу айырмашылығына, кеңістікте орналасу тәсіліне және т.б. байланысты әртүрлі жолдармен болуы мүмкін.

Изомерлер

Изомерлер - бірдей молекулалық формуласы бар әртүрлі қосылыстар. Изомерлердің әртүрлі түрлері бар. Изомерлерді негізінен конституциялық изомерлер және стереоизомерлер деп екі топқа бөлуге болады. Конституциялық изомерлер - атомдардың байланысы молекулаларында ерекшеленетін изомерлер. Бутан - конституциялық изомерияны көрсететін ең қарапайым алкан. Бутанның екі конституциялық изомері бар, бутанның өзі және изобутен.

CH₃CH₂CH₂CH₃

Бутан изобутан/ 2-метилпропан

Стереоизомерлердегі атомдар конституциялық изомерлерден айырмашылығы бір реттілікпен қосылады. Стереоизомерлер атомдарының кеңістікте орналасуымен ғана ерекшеленеді. Стереоизомерлер энантиомерлер және диастереомерлер екі түрлі болуы мүмкін. Диастереомерлер - молекулалары бір-бірінің шағылыстырылған бейнесі емес стереоизомерлер. 1, 2-дихлорэтеннің цис транс изомерлері диастереомерлер болып табылады. Энантиомерлер - молекулалары бір-бірінің айна бейнесі болып табылатын стереоизомерлер. Энантиомерлер тек хиральды молекулалармен кездеседі. Хиральды молекула оның айнадағы кескінімен бірдей емес деп анықталады. Демек, хиральды молекула мен оның айнадағы бейнесі бір-бірінің энантиомерлері болып табылады. Мысалы, 2-бутанол молекуласы хиральды, ал ол және оның айнадағы кескіндері энантиомерлер.

Резонанс

Льюис құрылымдарын жазғанда біз тек валенттік электрондарды көрсетеміз. Атомдарға электрондарды бөлісу немесе беру арқылы біз әрбір атомға асыл газдың электрондық конфигурациясын беруге тырысамыз. Дегенмен, бұл әрекетте біз электрондарға жасанды орналасу орнатуымыз мүмкін. Нәтижесінде көптеген молекулалар мен иондар үшін бірнеше эквивалентті Льюис құрылымдарын жазуға болады. Электрондардың орнын өзгерту арқылы жазылған құрылымдар резонанстық құрылымдар деп аталады. Бұл тек теорияда бар құрылымдар. Резонанстық құрылым резонанстық құрылымдар туралы екі фактіні айтады.

• Резонанс құрылымдарының ешқайсысы нақты молекуланың дұрыс көрінісі болмайды; ешқайсысы нақты молекуланың химиялық және физикалық қасиеттеріне толығымен ұқсамайды.
• Нақты молекула немесе ион барлық резонанстық құрылымдардың гибридімен жақсы көрсетіледі.

Резонанс құрылымдары ↔ көрсеткімен көрсетілген. Төменде карбонат ионының резонанстық құрылымдары берілген (CO₃^2-).

Рентгендік зерттеулер нақты молекуланың осы резонанстардың арасында екенін көрсетті. Зерттеулерге сәйкес, барлық көміртегі-оттегі байланыстары карбонат ионында бірдей ұзындықта болады. Алайда, жоғарыда аталған құрылымдарға сәйкес, біреуі қос байланыс, ал екеуі жалғыз байланыс. Сондықтан, егер бұл резонанс құрылымдары бөлек пайда болса, ең дұрысы ионда әртүрлі байланыс ұзындықтары болуы керек. Байланыстың бірдей ұзындықтары бұл құрылымдардың ешқайсысының табиғатта жоқ екенін, керісінше оның гибриді бар екенін көрсетеді.

Изомерлер мен резонанстың айырмашылығы неде?

• Изомерлерде молекуланың атомдық орналасуы немесе кеңістіктегі орналасуы әртүрлі болуы мүмкін. Бірақ резонанстық құрылымдарда бұл факторлар өзгермейді. Керісінше, олар тек электронның орнын өзгертеді.

• Изомерлер табиғи түрде бар, бірақ резонанстық құрылымдар шын мәнінде жоқ. Олар тек теориямен шектелген гипотетикалық құрылымдар.