Изотоптар мен изомерлер
Әр түрлі атомдар арасында айырмашылықтар бар. Сонымен қатар, сол элементтердің ішінде вариация бар. Изотоптар бір элементтегі айырмашылықтардың мысалы болып табылады.
Бірдей молекулалық формуласы бар молекула немесе ион байланыстың ретіне, зарядтың таралу айырмашылығына, олардың кеңістікте орналасуына және т.б байланысты әр түрлі болуы мүмкін; бұлар изомерлер деп аталады.
Изотоптар
Бір элементтің атомдары әр түрлі болуы мүмкін. Бір элементтің бұл әр түрлі атомдары изотоптар деп аталады. Олар бір -бірінен нейтрондардың әр түрлі болуымен ерекшеленеді. Нейтрон саны әр түрлі болғандықтан, олардың массалық саны да ерекшеленеді. Алайда, бір элементтің изотоптарында протондар мен нейтрондардың саны бірдей. Әр түрлі изотоптар әр түрлі мөлшерде болады және бұл салыстырмалы молдық деп аталатын пайыздық мән ретінде беріледі. Мысалы, сутектің үш изотопы бар: протий, дейтерий және тритий. Олардың нейтрондар саны мен салыстырмалы молшылықтары келесідей.
1 H - нейтрон жоқ, салыстырмалы көптігі 99,985%
2 Н- бір нейтрон, салыстырмалы көптігі 0,015%
3 H- екі нейтрон, салыстырмалы көптігі 0%
Ядро ұстай алатын нейтрондардың саны әр элементтен әр түрлі болады. Бұл изотоптардың ішінде тек кейбіреулері тұрақты. Мысалы, оттегінің үш тұрақты изотопы бар, ал қалайының он тұрақты изотопы бар. Көбінесе қарапайым элементтердің саны протонмен бірдей, бірақ ауыр элементтерде протоннан гөрі көп нейтрондар болады. Ядролардың тұрақтылығын теңестіру үшін нейтрондардың саны маңызды. Ядролар тым ауыр болған кезде олар тұрақсыз болады, сондықтан бұл изотоптар радиоактивті болады. Мысалы, 238 U сәуле шығарады және әлдеқайда кіші ядроларға ыдырайды. Изотоптардың массасы әр түрлі болғандықтан қасиеттері әр түрлі болуы мүмкін. Мысалы, олардың спиндері әр түрлі болуы мүмкін, сондықтан олардың ЯМР спектрлері ерекшеленеді. Алайда, олардың электронды саны ұқсас химиялық әрекетті тудырады.
Масс -спектрометр көмегімен изотоптар туралы ақпарат алуға болады. Ол элементтегі изотоптардың санын, олардың салыстырмалы молдығы мен массасын береді.
Изомерлер
Изомерлер - бұл бірдей молекулалық формуласы бар әр түрлі қосылыстар. Изомерлердің әр түрлі түрлері бар. Изомерлерді негізінен конституциялық изомерлер және стерео изомерлер деп екі топқа бөлуге болады. Конституциялық изомерлер - бұл атомдардың байланысы молекулаларда әр түрлі болатын изомерлер. Бутан - конституциялық изомерияны көрсететін ең қарапайым алкан. Бутанның екі конституциялық изомері бар, бутанның өзі және изобутен.
Стерео-изомерлерде атомдар конституциялық изомерлерден айырмашылығы бір ретпен қосылады. Стереоизомерлер тек атомдарының кеңістікте орналасуымен ғана ерекшеленеді. Стереоизомерлер екі түрге бөлінеді: энантиомерлер және диастереомерлер. Диастереомерлер - бұл стереоизомерлер, олардың молекулалары бір -бірінің айнасы емес. 1,2-дихлорэтеннің цис-транс изомерлері диастереомерлер болып табылады. Энантиомерлер-бұл молекулалары бір-бірінің айналы бейнелері болып табылатын стереоизомерлер. Энантиомерлер тек хиральды молекулалармен кездеседі. Хираль молекуласы оның айна бейнесіне ұқсамайтын зат ретінде анықталады. Демек, хираль молекуласы мен оның айна бейнесі бір -бірінің энантиомерлері болып табылады. Мысалы, 2-бутанол молекуласы хиральды, ал оның және оның айна бейнелері энантиомерлер болып табылады.
Изотоптар мен изомерлердің айырмашылығы неде? • Изотоптар - бір элементтің әр түрлі атомдары. Изомерлер - бұл бірдей молекулалық формуласы бар әр түрлі қосылыстар. • Изотоптар бір -бірінен нейтрондар санына байланысты, ал изомерлер атомдардың орналасуына байланысты бір -бірінен ерекшеленеді. • Бір элементтің изотоптарының химиялық әрекеті бірдей, бірақ физикалық қасиеттері әр түрлі болуы мүмкін. Химиялық формуласы бірдей изомерлердің химиялық және физикалық қасиеттерінде айырмашылықтары бар (кейбір изомерлерді қоспағанда). |
