ИЗОМЕРИЯ: ВИДЫ И ПРИМЕРЫ ИЗОМЕРОВ - ФИЗИЧЕСКИЙ - 2025

Изомерии относится к существованию двух или более веществ , имеющих одинаковую молекулярную формулу, но, структура которого отличается в каждой из этих соединений. В этих веществах, известных как изомеры, все элементы присутствуют в одинаковой пропорции, но образуют структуру атомов, которая различна в каждой молекуле.

Слово изомер происходит от греческого слова isomerès, что означает «равные части». Вопреки тому, что можно предположить, и несмотря на то, что они содержат одни и те же атомы, изомеры могут иметь или не иметь схожие характеристики в зависимости от функциональных групп, присутствующих в их структуре.

Известны два основных класса изомерии: конституционная (или структурная) изомерия и стереоизомерия (или пространственная изомерия). Изомерия встречается как в органических веществах (среди прочего, спирты, кетоны), так и в неорганических веществах (координационные соединения).

Иногда они появляются спонтанно; В этих случаях изомеры молекулы стабильны и встречаются в стандартных условиях (25 ° C, 1 атм), что было очень важным достижением в области химии на момент ее открытия.

Типы изомеров

Как упоминалось выше, есть два типа изомеров, которые различаются порядком их атомов. Типы изомеров следующие:

Конституционные (структурные) изомеры

Это те соединения, которые имеют одинаковые атомы и функциональные группы, но расположены в другом порядке; то есть связи, составляющие их структуры, имеют разное расположение в каждом соединении.

Они делятся на три типа: изомеры положения, изомеры цепи или основной цепи и изомеры функциональных групп, иногда называемые функциональными изомерами.

Изомеры положения

У них одинаковые функциональные группы, но они находятся в разных местах каждой молекулы.

Цепные или скелетные изомеры

Их отличает распределение углеродных заместителей в соединении, то есть то, как они распределены линейным или разветвленным образом.

Изомеры функциональных групп

Существует исключительный класс изомерии, называемый таутомерией, при котором происходит взаимное превращение одного вещества в другое, которое обычно происходит за счет переноса атома между изомерами, вызывая равновесие между этими видами.

Стереоизомеры (пространственные изомеры)

Это название, данное веществам, которые имеют одну и ту же молекулярную формулу и чьи атомы расположены в одном порядке, но ориентация в пространстве отличается от одного к другому. Следовательно, чтобы обеспечить их правильную визуализацию, они должны быть представлены в трехмерном виде.

В общих чертах, существует два класса стереоизомеров: геометрические изомеры и оптические изомеры.

Геометрические изомеры

Они образуются при разрыве химической связи в соединении. Эти молекулы представлены парами, которые различаются по своим химическим свойствам, поэтому для их различения были введены термины цис (конкретные заместители в соседних положениях) и транс (конкретные заместители в противоположных положениях их структурной формулы).

В этом случае выделяются диастереомеры, имеющие разные конфигурации и не накладываемые друг на друга, каждый со своими характеристиками. Существуют также конформационные изомеры, образованные вращением заместителя вокруг химической связи.

Оптические изомеры

Они представляют собой зеркальные изображения, которые нельзя накладывать друг на друга; то есть, если изображение одного изомера помещается на изображение другого, положение его атомов точно не совпадает. Тем не менее, они имеют те же характеристики, но отличаются своим взаимодействием с поляризованным светом.

В этой группе выделяются энантиомеры, которые генерируют поляризацию света в соответствии с их молекулярным расположением и различаются как правовращающие (если поляризация света находится в правом направлении плоскости) или левосторонние (если поляризация в левом направлении). самолета).

Когда имеется одинаковое количество обоих энантиомеров (dyl), итоговая или результирующая поляризация равна нулю, что известно как рацемическая смесь.

Примеры изомеров

Первый пример

Первый представленный пример - это структурные позиционные изомеры, в которых есть две структуры с одинаковой молекулярной формулой (C ₃ H ₈ O), но у которых заместитель -OH находится в двух разных положениях, образуя 1-пропанол (I) и 2-пропанол (II).

Второй пример

В этом втором примере наблюдаются два структурных изомера цепи или скелета; оба имеют одинаковую формулу (C ₄ H ₁₀ O) и один и тот же заместитель (OH), но изомер слева имеет прямую цепь (1-бутанол), а изомер справа имеет разветвленную структуру (2-метил-2 пропанол).

Третий пример

Два изомера структурных функциональных групп также показаны ниже, где обе молекулы имеют точно такие же атомы (с молекулярной формулой C ₂ H ₆ O), но их расположение отличается, что приводит к спирту и эфиру, физические и химические свойства которых они сильно различаются от одной функциональной группы к другой.

Четвертый пример

Также примером таутомерии является баланс между некоторыми структурами с функциональными группами C = O (кетоны) и OH (спирты), также называемый кето-енольным балансом.

Пятый пример

Далее представлены два геометрических изомера цис- и транс-, причем один слева - это цис-изомер, который в его номенклатуре обозначается буквой Z, а тот, что справа, - транс-изомер, обозначаемый буквой И.

Шестой пример

Теперь показаны два диастереомера, где отмечается сходство в их структурах, но видно, что они не могут перекрываться.

Седьмой пример

Наконец, наблюдаются две углеводные структуры, которые являются оптическими изомерами, называемыми энантиомерами. Тот, что слева, правый, так как он поляризует плоскость света вправо. С другой стороны, тот, что справа, левосторонний, потому что он поляризует плоскость света влево.

Ссылки

1. Изомеры. (2018). Wikipedia. Получено с en.wikipedia.org
2. Чанг, Р. (9-е изд) (2007). Химия. México DF, Мексика: от редакции McGraw-Hill Interamericana.
3. Шарма, РК (2008). Стереохимия - Том 4. Получено с books.google.co.ve
4. Норт, М. (1998). Принципы и приложения стереохимии. Восстановлено с books.google.co.ve
5. Персонал, Э. (б. Д.). Органическая химия: быстрые факты: номенклатура и изомерия органических соединений. Восстановлено с books.google.co.ve.
6. Миттал, А. (2002). Объективная химия для освещенного входа. Восстановлено с books.google.co.ve