Forskjellen mellom isomerer og resonans

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

Et molekyl eller en ion som har samme molekylformel kan eksistere på forskjellige måter, avhengig av bindingsordrene, ladningsfordelingsforskjeller, måten de ordner seg i rommet osv.. 

isomerer

Isomerer er forskjellige forbindelser med samme molekylformel. Det finnes forskjellige typer isomerer. Isomerer kan hovedsakelig deles inn i to grupper som konstitusjonelle isomerer og stereoisomerer. Konstitusjonelle isomerer er isomerer hvor tilkobling av atomer er forskjellig i molekyler. Butan er den enkleste alkanen for å vise konstitusjonell isomerisme. Butan har to konstitusjonelle isomerer, butan selv og isobuten.

CH₃CH₂CH₂CH₃                         

Butan-isobutan / 2-metylpropan

I stereoisomerer er atomer forbundet i samme rekkefølge, i motsetning til konstitusjonelle isomerer. Stereoisomerer er bare forskjellig i arrangementet av deres atomer i rommet. Stereoisomerer kan være av to typer, enantiomerer og diastereomerer. Diastereomerer er stereoisomerer hvis molekyler ikke er speilbilder av hverandre. Cis-trans-isomerer av 1,2-dikloreten er diastereomerer. Enantiomerer er stereoisomerer hvis molekyler er ikke-sperrede speilbilder av hverandre. Enantiomerer forekommer bare med chirale molekyler. Et chiralt molekyl er definert som en som ikke er identisk med sitt speilbilde. Derfor er det chirale molekylet og dets speilbilde enantiomerer av hverandre. For eksempel er 2-butanol-molekylet chiralt, og det og dets speilbilder er enantiomerer.

Resonance

Når vi skriver Lewis strukturer, viser vi bare valenselektroner. Ved at atomene deler eller overfører elektroner, forsøker vi å gi hvert atom den elektroniske konfigurasjonen av edelgass. Men ved dette forsøket kan vi pålegge en kunstig plassering på elektronene. Som et resultat kan mer enn en tilsvarende Lewis-struktur skrives for mange molekyler og ioner. Strukturene som er skrevet ved å endre plasseringen av elektronene, kalles resonansstrukturer. Dette er strukturer som bare eksisterer i teorien. Resonansstrukturen sier to fakta om resonansstrukturen.

• Ingen av resonansstrukturen vil være riktig representasjon av det faktiske molekylet; ingen vil helt likne de kjemiske og fysiske egenskapene til det faktiske molekylet.
• Selve molekylet eller ionet vil best bli representert ved en hybrid av alle resonansstrukturer.

Resonansstrukturen er vist med pilen ↔. Følgende er resonansstrukturer av karbonation (CO₃^2-).

Røntgenstudier har vist at det faktiske molekylet er mellom disse resonansene. Ifølge studiene er alle karbon-oksygenbindingene like lange i karbonation. Men ifølge de ovennevnte strukturer kan vi se at en er et dobbeltbinding, og to er enkeltobligasjoner. Derfor, hvis disse resonansstrukturer opptrer separat, bør det være forskjellige båndlengder i ionet. De samme bindelengder indikerer at ingen av disse strukturene faktisk er til stede i naturen, snarere en hybrid av dette eksisterer.