Իզոմերներն ընդդեմ ռեզոնանսի | Ռեզոնանսային կառուցվածքներ ընդդեմ իզոմերների | Սահմանադրական իզոմերներ, ստերեոիզոմերներ, էնանտիոմերներ, դիաստերեոմերներ
Միևնույն մոլեկուլային բանաձևով մոլեկուլը կամ իոնը կարող է գոյություն ունենալ տարբեր ձևերով՝ կախված կապի կարգերից, լիցքի բաշխման տարբերություններից, տարածության մեջ դրանք դասավորելու ձևից և այլն:
Իզոմերներ
Իզոմերները միևնույն մոլեկուլային բանաձևով տարբեր միացություններ են: Կան տարբեր տեսակի իզոմերներ. Իզոմերները հիմնականում կարելի է բաժանել երկու խմբի՝ որպես 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։
CH3CH2CH2CH3
Բութան իզոբութան/ 2-մեթիլպրոպան
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 պատկերներ չեն: 1,2-դիքլորէթենի cis տրանս իզոմերները դիաստերեոմեր են։ Էնանտիոմերները ստերեոիզոմերներ են, որոնց մոլեկուլները միմյանց հայելային պատկերներ են։ 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։
Ռեզոնանս
Լյուիսի կառուցվածքները գրելիս մենք ցույց ենք տալիս միայն վալենտային էլեկտրոններ: Ատոմները կիսելով կամ փոխանցելով էլեկտրոնները, մենք փորձում ենք յուրաքանչյուր ատոմին տալ ազնիվ գազի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա: Այնուամենայնիվ, այս փորձի ժամանակ մենք կարող ենք արհեստական տեղակայում պարտադրել էլեկտրոններին: Արդյունքում, մեկից ավելի համարժեք Լյուիսի կառուցվածքներ կարող են գրվել բազմաթիվ մոլեկուլների և իոնների համար։ Էլեկտրոնների դիրքը փոխելով գրված կառուցվածքները հայտնի են որպես ռեզոնանսային կառուցվածքներ։ Սրանք կառույցներ են, որոնք գոյություն ունեն միայն տեսականորեն: Ռեզոնանսային կառուցվածքը նշում է երկու փաստ ռեզոնանսային կառուցվածքների մասին։
- Ռեզոնանսային կառուցվածքներից ոչ մեկը չի լինի իրական մոլեկուլի ճիշտ ներկայացումը. ոչ մեկն ամբողջությամբ չի նմանվի իրական մոլեկուլի քիմիական և ֆիզիկական հատկություններին:
- Փաստացի մոլեկուլը կամ իոնը լավագույնս կներկայացվի ռեզոնանսային բոլոր կառուցվածքների հիբրիդով:
Ռեզոնանսային կառուցվածքները ցուցադրվում են ↔ սլաքով: Հետևյալը կարբոնատ իոնի ռեզոնանսային կառուցվածքներն են (CO32-).
Ռենտգեն հետազոտությունները ցույց են տվել, որ իրական մոլեկուլը գտնվում է այս ռեզոնանսների միջև: Ըստ ուսումնասիրությունների՝ ածխածին-թթվածին բոլոր կապերը կարբոնատ իոնում հավասար երկարությամբ են։ Այնուամենայնիվ, ըստ վերը նշված կառուցվածքների, մենք կարող ենք տեսնել, որ մեկը կրկնակի կապ է, իսկ երկուսը միայնակ կապեր են: Հետևաբար, եթե այս ռեզոնանսային կառուցվածքները առաջանում են առանձին, իդեալական տարբերակում պետք է լինեն տարբեր կապերի երկարություններ իոնում: Կապի նույն երկարությունները ցույց են տալիս, որ այս կառույցներից ոչ մեկն իրականում գոյություն չունի բնության մեջ, ավելի շուտ գոյություն ունի դրա հիբրիդ:
Ո՞րն է տարբերությունը իզոմերների և ռեզոնանսի միջև:
• Իզոմերներում մոլեկուլի ատոմային դասավորությունը կամ տարածական դասավորությունը կարող է տարբերվել: Բայց ռեզոնանսային կառույցներում այդ գործոնները չեն փոխվում։ Ավելի շուտ, նրանք ունեն միայն էլեկտրոնի դիրքի փոփոխություն:
• Իզոմերները բնականաբար առկա են, սակայն ռեզոնանսային կառույցներ իրականում գոյություն չունեն: Դրանք հիպոթետիկ կառուցվածքներ են, որոնք սահմանափակված են միայն տեսությամբ։
