Izomerët kundër rezonancës | Strukturat e rezonancës vs izomerëve | Izomerët kushtetues, stereoizomerët, enantiomerët, diastereomeret
Një molekulë ose jon që ka të njëjtën formulë molekulare mund të ekzistojë në mënyra të ndryshme në varësi të rendit të lidhjes, dallimeve të shpërndarjes së ngarkesës, mënyrës se si ato rregullohen në hapësirë etj.
Izomere
Izomerët janë komponime të ndryshme me të njëjtën formulë molekulare. Ekzistojnë lloje të ndryshme izomerësh. Izomerët mund të ndahen kryesisht në dy grupe si izomerë kushtetues dhe stereoizomerë. Izomerët kushtetues janë izomerë ku lidhja e atomeve ndryshon në molekula. Butani është alkani më i thjeshtë për të treguar izomerizmin kushtetues. Butani ka dy izomerë kushtetues, vetë butani dhe izobuteni.
CH3CH2CH2CH3
Butan Isobutan/ 2-metilpropan
Në stereoizomerët atomet janë të lidhur në të njëjtën sekuencë, ndryshe nga izomerët kushtetues. Stereoizomerët ndryshojnë vetëm në renditjen e atomeve të tyre në hapësirë. Stereoizomerët mund të jenë të dy llojeve, enantiomere dhe diastereomere. Diastereomeret janë stereoizomere, molekulat e të cilëve nuk janë imazhe të pasqyruara të njëra-tjetrës. Izomerët cis trans të 1,2-dikloroetenit janë diastereomere. Enantiomerët janë stereoizomere, molekulat e të cilëve janë imazhe pasqyre jo të mbipërdorshme të njëra-tjetrës. Enantiomerët ndodhin vetëm me molekula kirale. Një molekulë kirale përkufizohet si një molekulë që nuk është identike me imazhin e saj të pasqyrës. Prandaj, molekula kirale dhe imazhi i saj pasqyrues janë enantiomere të njëra-tjetrës. Për shembull, molekula e 2-butanolit është kirale dhe ajo dhe imazhet e saj në pasqyrë janë enantiomere.
Rezonanca
Kur shkruajmë strukturat e Lewis, ne tregojmë vetëm elektronet valente. Duke i pasur atomet ndajnë ose transferojnë elektrone, ne përpiqemi t'i japim secilit atom konfigurimin elektronik të gazit fisnik. Megjithatë, në këtë përpjekje, ne mund të imponojmë një vendndodhje artificiale mbi elektronet. Si rezultat, më shumë se një strukturë ekuivalente Lewis mund të shkruhen për shumë molekula dhe jone. Strukturat e shkruara duke ndryshuar pozicionin e elektroneve njihen si struktura rezonance. Këto janë struktura që ekzistojnë vetëm në teori. Struktura e rezonancës shpreh dy fakte për strukturat e rezonancës.
- Asnjë nga strukturat e rezonancës nuk do të jetë përfaqësimi i saktë i molekulës aktuale; asnjë nuk do të ngjajë plotësisht me vetitë kimike dhe fizike të molekulës aktuale.
- Molekula aktuale ose joni do të përfaqësohet më së miri nga një hibrid i të gjitha strukturave të rezonancës.
Strukturat e rezonancës tregohen me shigjetën ↔. Më poshtë janë strukturat e rezonancës së joneve karbonat (CO32-).
Studimet me rreze X kanë treguar se molekula aktuale është në mes të këtyre rezonancave. Sipas studimeve, të gjitha lidhjet karbon-oksigjen janë në gjatësi të barabartë në jonin karbonat. Sidoqoftë, sipas strukturave të mësipërme mund të shohim se njëra është një lidhje dyfishe dhe dy janë lidhje të vetme. Prandaj, nëse këto struktura të rezonancës ndodhin veçmas, në mënyrë ideale duhet të ketë gjatësi të ndryshme lidhjesh në jon. Të njëjtat gjatësi lidhjesh tregojnë se asnjë nga këto struktura nuk është e pranishme në natyrë, përkundrazi ekziston një hibrid i kësaj.
Cili është ndryshimi midis izomerëve dhe rezonancës?
• Në izomere, rregullimi atomik ose rregullimi hapësinor i molekulës mund të ndryshojnë. Por në strukturat e rezonancës, këta faktorë nuk ndryshojnë. Përkundrazi, ata kanë vetëm një ndryshim në pozicionin e një elektroni.
• Izomerët janë natyrshëm të pranishëm, por strukturat e rezonancës nuk ekzistojnë në realitet. Ato janë struktura hipotetike, të cilat janë të kufizuara vetëm në teori.
