Իզոտոպներ ընդդեմ իզոմերների
Տարբեր ատոմների միջև կան տատանումներ: Բացի այդ, կան տատանումներ նույն տարրերի ներսում: Իզոտոպները օրինակներ են մեկ տարրի միջև եղած տարբերությունների համար:
Մոլեկուլը կամ իոնը, որն ունի նույն մոլեկուլային բանաձևը, կարող է գոյություն ունենալ տարբեր ձևերով՝ կախված կապի կարգերից, լիցքի բաշխման տարբերություններից, տարածության մեջ դրանք դասավորելու ձևից և այլն; դրանք հայտնի են որպես իզոմերներ։
Իզոտոպներ
Նույն տարրի ատոմները կարող են տարբեր լինել: Նույն տարրի այս տարբեր ատոմները կոչվում են իզոտոպներ։ Նրանք միմյանցից տարբերվում են տարբեր քանակի նեյտրոններով։Քանի որ նեյտրոնների թիվը տարբեր է, նրանց զանգվածային թիվը նույնպես տարբերվում է։ Այնուամենայնիվ, նույն տարրի իզոտոպներն ունեն նույն թվով պրոտոններ և նեյտրոններ։ Տարբեր իզոտոպներ առկա են տարբեր քանակությամբ, և դա տրված է որպես տոկոսային արժեք, որը կոչվում է հարաբերական առատություն: Օրինակ՝ ջրածինը ունի երեք իզոտոպ՝ պրոտիում, դեյտերիում և տրիտում։ Նրանց նեյտրոնների թիվը և հարաբերական առատությունը հետևյալն են.
1H – նեյտրոններ չկան, հարաբերական առատությունը 99,985% է
2H- մեկ նեյտրոն, հարաբերական առատությունը 0,015% է
3H- երկու նեյտրոն, հարաբերական առատությունը 0% է
Նեյտրոնների թիվը, որը կարող է պահել միջուկը, տարբերվում է տարրից տարր: Այս իզոտոպներից միայն որոշներն են կայուն։ Օրինակ՝ թթվածինն ունի երեք կայուն իզոտոպ, իսկ անագը՝ տասը կայուն իզոտոպ։ Շատ ժամանակ պարզ տարրերն ունեն նույն նեյտրոնային թիվը, ինչ պրոտոնային թիվը, բայց ծանր տարրերում ավելի շատ նեյտրոններ կան, քան պրոտոնները:Նեյտրոնների թիվը կարևոր է միջուկների կայունությունը հավասարակշռելու համար։ Երբ միջուկները չափազանց ծանր են, դրանք դառնում են անկայուն և, հետևաբար, այդ իզոտոպները դառնում են ռադիոակտիվ: Օրինակ, 238 U-ն արտանետում է ճառագայթում և քայքայվում դեպի շատ ավելի փոքր միջուկներ: Իզոտոպները կարող են ունենալ տարբեր հատկություններ՝ իրենց տարբեր զանգվածների պատճառով: Օրինակ, նրանք կարող են ունենալ տարբեր պտույտներ, ուստի նրանց NMR սպեկտրը տարբերվում է: Այնուամենայնիվ, նրանց էլեկտրոնների թիվը նման է, ինչը հանգեցնում է նմանատիպ քիմիական վարքի:
Զանգվածային սպեկտրոմետրը կարող է օգտագործվել իզոտոպների մասին տեղեկատվություն ստանալու համար: Այն տալիս է տարրի ունեցած իզոտոպների քանակը, դրանց հարաբերական առատությունն ու զանգվածը։
Իզոմերներ
Իզոմերները միևնույն մոլեկուլային բանաձևով տարբեր միացություններ են: Կան տարբեր տեսակի իզոմերներ. Իզոմերները հիմնականում կարելի է բաժանել երկու խմբի՝ սահմանադրական իզոմերներ և ստերեոիզոմերներ։ Սահմանադրական իզոմերները իզոմերներ են, որտեղ ատոմների կապը տարբերվում է մոլեկուլներով:Բութանը ամենապարզ ալկանն է, որը ցույց է տալիս սահմանադրական իզոմերիզմը: Բութանը ունի երկու սահմանադրական իզոմեր՝ բուն բութանը և իզոբուտեն։
Ստերեոիզոմերներում ատոմները միացված են նույն հաջորդականությամբ, ի տարբերություն սահմանադրական իզոմերների: Ստերեոիզոմերները տարբերվում են միայն տարածության մեջ իրենց ատոմների դասավորությամբ։ Ստերեոիզոմերները կարող են լինել երկու տեսակի՝ էնանտիոմերներ և դիաստերեոմերներ։ Դիաստերեոմերները ստերեոիզոմերներ են, որոնց մոլեկուլները միմյանց հայելային պատկերները չեն: 1,2-դիքլորէթենի cis տրանս իզոմերները դիաստերեոմեր են։ Էնանտիոմերները ստերեոիզոմերներ են, որոնց մոլեկուլները միմյանց հայելային պատկերներ չեն: Էնանտիոմերները հանդիպում են միայն քիրալային մոլեկուլների հետ: Քիրալային մոլեկուլը սահմանվում է որպես մոլեկուլ, որը նույնական չէ իր հայելային պատկերի հետ: Հետևաբար, քիրալային մոլեկուլը և նրա հայելային պատկերը միմյանց էնանտիոմեր են։Օրինակ՝ 2-բուտանոլի մոլեկուլը քիրալ է, և այն և նրա հայելային պատկերները էնանտիոմերներ են։
Ո՞րն է տարբերությունը իզոտոպների և իզոմերների միջև:
• Իզոտոպները նույն տարրի տարբեր ատոմներ են: Իզոմերները միևնույն մոլեկուլային բանաձևով տարբեր միացություններ են։
• Իզոտոպները միմյանցից տարբերվում են նեյտրոնների քանակով, մինչդեռ իզոմերները միմյանցից տարբերվում են ատոմների դասավորվածության պատճառով:
• Մեկ տարրի իզոտոպներն ունեն նույն քիմիական վարքը, սակայն ֆիզիկական հատկությունները կարող են տարբեր լինել: Նույն քիմիական բանաձևով իզոմերները տարբերվում են ինչպես քիմիական, այնպես էլ ֆիզիկական հատկություններով (բացառությամբ որոշ իզոմերների):
