Rozdiel medzi izomérmi a rezonanciou

Izoméry verzus rezonancia Rezonančné štruktúry verzus izoméry Ústavné izoméry, stereoizoméry, enantioméry, diastereoméry
 

Molekula alebo ión s rovnakým molekulárnym vzorcom môže existovať rôznymi spôsobmi v závislosti od väzobných poriadkov, rozdielov v distribúcii náboja, spôsobu, akým sa usporiadajú v priestore atď.. 

izoméry

Izoméry sú rôzne zlúčeniny s rovnakým molekulárnym vzorcom. Existujú rôzne typy izomérov. Izoméry sa dajú rozdeliť hlavne do dvoch skupín ako ústavné izoméry a stereoizoméry. Ústavné izoméry sú izoméry, v ktorých sa atómová väzba atómov v molekulách líši. Bután je najjednoduchším alkánom, ktorý vykazuje ústavný izomerizmus. Bután má dva ústavné izoméry, samotný bután a izobutén.

CH₃CH₂CH₂CH₃                         

Bután-izobután / 2-metylpropán

V stereoizoméroch sú atómy spojené v rovnakej sekvencii, na rozdiel od konštitučných izomérov. Stereoizoméry sa líšia iba usporiadaním svojich atómov v priestore. Stereoizoméry môžu byť dvoch typov, enantioméry a diastereoméry. Diastereoméry sú stereoizoméry, ktorých molekuly nie sú navzájom zrkadlovými obrazmi. Cis-trans-izoméry 1,2-dichlóreténu sú diastereoméry. Enantioméry sú stereoizoméry, ktorých molekuly sú vzájomne nezastupiteľnými zrkadlovými obrazmi. Enantioméry sa vyskytujú iba s chirálnymi molekulami. Chirálna molekula je definovaná ako molekula, ktorá nie je identická s jej zrkadlovým obrazom. Preto je chirálna molekula a jej zrkadlový obraz navzájom enantioméry. Napríklad molekula 2-butanolu je chirálna a jej zrkadlové obrazy sú enantioméry.

rezonancie

Pri písaní Lewisových štruktúr uvádzame iba valenčné elektróny. Tým, že atómy zdieľajú alebo prenášajú elektróny, snažíme sa dať každému atómu elektronickú konfiguráciu vzácneho plynu. Pri tomto pokuse však môžeme na elektróny uložiť umelé umiestnenie. Výsledkom je, že pre mnoho molekúl a iónov možno napísať viac ako jednu ekvivalentnú Lewisovu štruktúru. Štruktúry napísané zmenou polohy elektrónov sú známe ako rezonančné štruktúry. Toto sú štruktúry, ktoré existujú iba teoreticky. Rezonančná štruktúra uvádza dve skutočnosti o rezonančných štruktúrach.

• Žiadna z rezonančných štruktúr nebude správnym vyjadrením skutočnej molekuly; žiadny z nich sa nebude úplne podobať chemickým a fyzikálnym vlastnostiam skutočnej molekuly.
• Skutočnú molekulu alebo ión najlepšie reprezentuje hybrid všetkých rezonančných štruktúr.

Rezonančné štruktúry sú znázornené šípkou ↔. Nasledujú rezonančné štruktúry uhličitanového iónu (CO₃^2-).

Röntgenové štúdie ukázali, že skutočná molekula je medzi týmito rezonanciami. Podľa štúdií sú všetky väzby uhlík-kyslík v uhličitanovom ióne rovnako dlhé. Avšak podľa vyššie uvedených štruktúr vidíme, že jedna je dvojitá väzba a dve sú jednoduché väzby. Preto, ak sa tieto rezonančné štruktúry vyskytujú oddelene, ideálne by mali byť v ióne rôzne dĺžky väzby. Rovnaké dĺžky väzieb naznačujú, že žiadna z týchto štruktúr sa v skutočnosti nevyskytuje v prírode, skôr ich hybrid.