Hvad er geometriske isomerer?
Også kaldet en cis-trans isomer, en geometrisk isomer er en type stereoisomer, der har to tilstande. Isomerer er molekyler, der har den samme molekylære formel, men adskiller sig i deres molekylstruktur. En stereoisomer er en type isomer, hvor atomer forekommer i samme rækkefølge, men er stadig strukturelt forskellige. I tilfælde af geometriske isomerer danner molekyler enten en trappeform eller en U-form.
ofte forekommer i molekyler med carbon-carbon-dobbeltbindinger, geometriske isomerer kan forekomme i ethvert stof, der har to centrale atomer med en dobbelt- eller triplebinding. Enkeltbindinger, oprettet af to atomer, der deler en elektron, giver molekyler mulighed for at dreje på deres akse, kaldet fri rotation. Gratis rotation muliggør forskellige strukturelle konfigurationer af molekyler, selvom atomerne er bundet på nøjagtigt samme måde. Molekyler med enkeltbundne centrale atomer, der viser forskellige strukturer, kan synes at være geometriske isomerer, men er faktisk simpelthen det samme molekyle, der har snoet sig i dens BOnd.
dobbeltbindinger, oprettet af to atomer, der deler to elektroner, tillader ikke fri rotation. Da deres rotation er begrænset, kan molekyler med dobbeltbindinger ikke vri for at danne forskellige former, så de, der ser ud til at have et andet strukturelt arrangement, er strukturelt forskellige molekyler. I geometriske isomerer er et atom - eller oftere en gruppe af atomer - bundet til hvert af de centrale atomer. Dette skaber to typer strukturer.
I den første er gruppen af atomer bundet til det centrale atom på samme sted for begge atomer, så hver side af molekylet er et spejlbillede af det andet. Dette skaber U -formmolekylet eller cis -isomeren. I den anden struktur er atomgrupperne bundet på modsatte steder på de centrale molekyler, hvilket skaber en trappestruktur.
For eksempel er de enkleste geometriske isomerer kun-2-en, isomerer af gasbuten, som er found i olie. Butene, C 4 H 8 har fire isomerer, hvoraf to er geometriske isomerer. De centrale atomer i men-2-en er begge kulstof, sammen med en dobbeltbinding. Fastgjort til hvert carbonatom er et hydrogenatom og et molekyle af CH 3 . I cis-men-2-en er CH 3 molekylerne placeret på samme side af hvert carbonatom, hvilket danner en U-form. I trans-men-2-en er CH 3 molekylerne placeret på modsatte sider og danner trappeform.
Geometriske isomerer opfører sig forskelligt fra hinanden. For eksempel har CIS og trans, men 2-en, forskellige kogende og smeltepunkter. Den temperatur, hvormed CIS -isomer koger, er 39,2 ° C (4 ° C), og dens smeltetemperatur er -218 ° F (-139 ° C), mens transisomeren koger ved 33,8 ° F (1 ° C) og smelter ved -157 ° F (-105 ° C).