Skillnad mellan isomer och resonans

Isomerer vs Resonans | Resonansstrukturer vs isomerer | Konstitutionella isomerer, stereoisomerer, enantiomerer, diastereomerer
 

En molekyl eller jon som har samma molekylformel kan existera på olika sätt beroende på bindningsuppdrag, laddningsfördelningsskillnader, hur de ordnar sig i utrymmet etc. 

isomerer

Isomerer är olika föreningar med samma molekylformel. Det finns olika typer av isomerer. Isomerer kan huvudsakligen delas in i två grupper som konstitutionella isomerer och stereoisomerer. Konstitutionella isomerer är isomerer där atomernas anslutning skiljer sig åt i molekyler. Butan är den enklaste alkanen för att visa konstitutionell isomerism. Butan har två konstitutionella isomerer, butan själv och isobuten.

CH₃CH₂CH₂CH₃                         

Butan-isobutan / 2-metylpropan

I stereoisomerer är atomer anslutna i samma sekvens, till skillnad från konstitutionella isomerer. Stereoisomerer skiljer sig endast i arrangemanget av sina atomer i rymden. Stereoisomerer kan vara av två typer, enantiomerer och diastereomerer. Diastereomerer är stereoisomerer vars molekyler inte är speglade bilder av varandra. Cis-transisomerer av 1,2-dikloreten är diastereomerer. Enantiomerer är stereoisomerer vars molekyler är icke-upptagbara spegelbilder av varandra. Enantiomerer förekommer endast med kirala molekyler. En chiral molekyl definieras som en som inte är identisk med sin spegelbild. Därför är den kirala molekylen och dess spegelbild enantiomerer av varandra. Till exempel är 2-butanolmolekylen chiral, och den och dess spegelbilder är enantiomerer.

Resonans

När vi skriver Lewis strukturer visar vi bara valenselektroner. Genom att ha atomer dela eller överföra elektroner försöker vi ge varje atom den elektroniska konfigurationen av ädelgas. Vid detta försök kan vi dock införa en konstgjord plats på elektronerna. Som ett resultat kan mer än en ekvivalent Lewis-struktur skrivas för många molekyler och joner. De strukturer som skrivs genom att ändra elektronernas position är kända som resonanskonstruktioner. Dessa är strukturer som endast finns i teorin. Resonansstrukturen anger två fakta om resonansstrukturerna.

• Ingen av resonanskonstruktionerna kommer att vara den korrekta representationen av den faktiska molekylen; ingen kommer att likna den kemiska och fysiska egenskapen hos den faktiska molekylen.
• Den faktiska molekylen eller jonen kommer bäst att representeras av en hybrid av alla resonanskonstruktioner.

Resonansstrukturerna visas med pilen ↔. Följande är resonansstrukturerna av karbonatjon (CO₃^2-).

Röntgenstudier har visat att den faktiska molekylen ligger mellan dessa resonanser. Enligt studierna är alla kol-syrebindningarna lika långa i karbonatjon. Men enligt ovanstående strukturer kan vi se att en är dubbelbindning och två är singelbindningar. Därför, om dessa resonanskonstruktioner uppträder separat, bör ideellt det finnas olika bindningslängder i jonen. Samma bindningslängder indikerar att ingen av dessa strukturer faktiskt förekommer i naturen, snarare en hybrid av detta existerar.