Skillnad mellan konstitutionella isomerer och stereoisomerer

Huvudskillnad - Konstitutionella isomerer vs Stereoisomerer

Isomerism är ett viktigt fenomen i organisk kemi som förklarar varför det finns föreningar som har samma molekylformel med olika egenskaper. Isomeri kan definieras som förhållandet mellan två eller flera molekyler med samma molekylformel men olika strukturer eller rumsliga arrangemang. Huvudkategorierna av isomerer är strukturella isomerer eller konstitutionella isomerer och stereoisomerer. De huvudskillnad mellan konstitutionella isomerer och stereoisomerer är det konstitutionella isomerer är molekyler som har samma molekylformel men olika atomarrangemang medan stereoisomerer är molekyler som har samma molekylformel och atomarrangemang men olika rumsliga arrangemang.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är konstitutionella isomerer
      - Definition, Typer, Egenskaper, Exempel
2. Vad är stereoisomerer
      - Definition, Typer, Egenskaper, Exempel
3. Vad är skillnaden mellan konstitutionella isomerer och stereoisomerer
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Viktiga termer: Kedjeisomer, kiralitet, Cis-trans-isomerer, konstitutionella isomerer, funktionell gruppisomerism, geometriska isomerer, isomeri, optiska isomerer, positionisomeri, stereoisomerer, strukturella isomerer

Vad är konstitutionella isomerer

Konstitutionella isomerer kallas också strukturella isomerer. Dessa är molekyler som har samma molekylformel men olika atomarrangemang. Atomarrangemang hänvisar till vägen eller beställer att molekylerna är bundna till varandra. Detta resulterar i de konstitutionella isomerer som har funktionella grupper och sidogrupper som skiljer sig från varandra.

Enligt isomerismens placering i en molekyl klassificeras de konstitutionella isomererna i få grupper.

• Kedjeisomerism
• Positionisomerism
• Funktionell gruppisomerism
• metamerism
• tautomeri

Några av dessa grupper diskuteras nedan.

Kedjeisomerism

Kedjeisomerism är de olika arrangemangen av kolkedjan i en viss förening. Till exempel, C₅H₁₂ förening kan ha olika strukturer enligt nedan.   

Figur 01: Linjära och grenade strukturer av pentan är konstitutionella isomerer

Ovanstående två bilder visar två olika atomarrangemang av pentan. På grund av dessa olika arrangemang har två molekyler olika kemiska och fysikaliska egenskaper. Men de två molekylernas molära massa skulle vara densamma, eftersom atomkompositionerna är desamma.

Positionisomerism

Positionisomerism uppstår när samma funktionella grupper är fästa vid olika kolatomer i en kolkedja. Med andra ord skiljer sig funktionen av den funktionella gruppen från en molekyl till den andra, men kolkedjan är densamma.

Figur 02: Positionisomerism av propanol

Funktionell gruppisomerism

I funktionell gruppisomerism är molekylformeln densamma, men isomererna bär olika funktionella grupper.

Vad är stereoisomerer

Stereoisomerer är molekyler som har samma molekylformel och atomarrangemanget, men olika rumsliga arrangemang. De två huvudgrupperna av stereoisomerer är;

• Geometriska isomerer
• Optiska isomerer

Geometriska isomerer

Geometriska isomerer kallas också cis-trans isomerer. Dessa isomerer förekommer alltid i par. De två isomererna är cis-isomer och trans-isomer. Dessa isomerer förekommer i molekyler som har dubbla bindningar. Skillnaden mellan dessa två isomerer är bindningen av en funktionell grupp till den vinyliska kolatomen. (Vinylkol är kolatomen med en dubbelbindning med en annan kolatom.)

Figur 03: Cis-transisomerer av C₄H₈

Optiska isomerer

Optiska isomerer förekommer i molekyler med ett kiralt kol. Ett kiralt kol är en kolatom med fyra olika grupper bundna till den. Detta chirala kol orsakar förekomsten av en stereoisomer, vilken är den icke-överlägsna spegelbilden av den molekylen.

Figur 04: Optiska isomerer av C₃H8O₃

Skillnad mellan konstitutionella isomerer och stereoisomerer

Definition

Konstitutionella isomerer: Konstitutionella isomerer är molekyler som har samma molekylformel men olika atomarrangemang.

stereoisomerer: Stereoisomerer är molekyler som har samma molekylformel och atomarrangemanget, men olika rumsliga arrangemang.

Arrangemang av Atomer

Konstitutionella isomerer: Arrangemanget av atomer i konstitutionella isomerer skiljer sig från en isomer till den andra.

stereoisomerer: Arrangemanget av atomer i stereoisomerer är detsamma.

kiralitet

Konstitutionella isomerer: Kiralitet är frånvarande i konstitutionella isomerer.

stereoisomerer: Chiralitet är närvarande i stereoisomerer.

Kemiska och fysiska egenskaper

Konstitutionella isomerer: Konstitutionella isomerer har mycket olika kemiska och fysikaliska egenskaper.

stereoisomerer: Stereoisomerer har relativt nära kemiska och fysikaliska egenskaper.

Slutsats

Konstitutionella isomerer och stereoisomerer är de viktigaste klassificeringarna av isomerer. Huvudskillnaden mellan konstitutionella isomerer och stereoisomerer är att konstitutionella isomerer är molekyler med samma molekylformel men olika atomarrangemang medan stereoisomerer är molekyler med samma molekylformel och atomarrangemang men olika rumsliga arrangemang.

referenser:

1. "Stereoisomerer" Study.com. Study.com, n.d. Webb. Tillgänglig här. 30 juni 2017. 
2. "Grundläggande principer inom organisk kemi: Strukturell isomerism". Öppet lärprojekt. N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 30 juni 2017. 

Image Courtesy:

1. "Cis-trans" Av D.328 2008-03-03 19:38 (UTC) - ritad av D.328 (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
2. "Strukturisomerer" Av V8rik - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "Milchsäure Enantiomerenpaar" Av NEUROtiker (talk) - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia