Hvad er strukturelle isomerer?
Strukturelle isomerer er forbindelser med den samme kemiske formel, der har forskellige strukturer og egenskaber baseret på, hvordan deres bestanddele atomer ordnes. For eksempel er der to strukturelle isomerer med den samme kemiske formel C4H10, nemlig normal butan CH3CH2CH2CH3 og methylpropan (CH3) 2 CHCH2CH3. Det er interessant at bemærke, at normal butan koger ved -0,5 grader Celsius, mens methylpropan koger ved +28 grader Celsius. Når antallet af atomer vokser, stiger antallet af isomerer. Der er tre strukturelle isomerer med den kemiske formel C5H12, fem med formlen C6H14 og ni med formlen C7H16.
Strukturelle isomerer af kulstof er ikke kun begrænset til kulstof og brint, skønt disse er de bedst kendte tilfælde af strukturel isomer. I husholdningsmedicinskabet kan man finde C 3 H 8 O eller isopropylalkohol, som undertiden identificeres som "gnidning af alkohol." Dets strukturformel er CH3CH (OH) CH3. Der er desuden n-propylalkohol, CH3CH2CH2 (OH) og endda methylethylether, CH3OCH2CH3, skønt ingen af disse to forbindelser sandsynligvis findes i hjemmet. Der er også strukturelle isomerer af carbonforbindelser, der indeholder andre atomer.
Det, der muliggør en sådan overflod af isomere former, er atomerne i nogle få elementer - navnlig kulstof - til at forbinde hinanden. Dette skyldes arten af bindingerne mellem atomerne. Tilstødende carbonatomer er forbundet med kovalente bindinger, bindinger, hvori deltagende atomer deler elektroner lige, snarere end at overføre dem fra det ene atom til det andet. For at illustrere i almindeligt bordsalt, NaCl, giver det deltagende natriumatom over det ene tilgængelige elektron til kloratomet, og de to atomer tiltrækkes elektrostatisk. Intet som dette findes mellem de sammenkoblede carbonatomer i ethan, C2H6.
Silicium og bor har den samme evne til at binde til hinanden uden elektronoverførsel. De strukturelle isomerer af silicium og bor illustreres godt i silanerne - forbindelser af silicium og brint - og boranerne - forbindelser af bor og brint. Forbindelser med kulstof og brint begynder med molekylet methan, CH4. Analogt med dette begynder forbindelserne af silicium og brint med silan, SiH4. Interessant nok starter forbindelserne af bor og brint forskelligt med boran, BH3 - en forbindelse, der kun er kendt i gasformig tilstand, som hurtigt dimeriserer til dannelse af B2H6.
Evnen til at danne strukturelle isomerer forøger i høj grad antallet af mulige forbindelser med et næsten uendeligt række egenskaber. I tilfælde af kulstof muliggør strukturelle isomerer livets forbindelser. For silicium og bor giver den store variation af forbindelser de videnskabelige og fremstillingsmæssige verdener en overflod af reagenser. Én anvendelse af silanderivater er i overtræk, der tillader biologisk ufarlige materialer at fastgøres til titanimplantatstrukturer. Hvad angår boraner, kan de anvendes i specialiserede organiske synteser, i eksotiske brændselsceller og endda til raketbrændstof.