¿Qué son los isómeros?
Los isómeros son compuestos químicos que tienen las mismas fórmulas moleculares, lo que significa que están compuestos por el mismo número de los mismos tipos de átomos, pero tienen diferentes estructuras o disposiciones en el espacio. Por ejemplo, el pentano es un compuesto orgánico compuesto de cinco átomos de carbono y 12 átomos de hidrógeno. Dos isómeros de pentano incluyen el pentano no ramificado, en el que los carbonos están dispuestos en una cadena lineal, y el isopentano o metilbutano, en el que cuatro carbonos están dispuestos en una cadena lineal, mientras que el quinto se ramifica desde uno de los átomos de carbono interiores. Ambos tienen las mismas fórmulas moleculares, pero las disposiciones reales de sus átomos son diferentes. Los isómeros son importantes porque los compuestos con diferentes estructuras, incluso si contienen los mismos átomos, pueden tener propiedades químicas drásticamente diferentes.
Los compuestos con las mismas fórmulas moleculares pueden diferir estructuralmente de dos maneras. Primero, los isómeros estructurales difieren en las disposiciones estructurales reales de los átomos. Los grupos funcionales que componen los compuestos se unen de diferentes maneras y en diferentes disposiciones. Los estereoisómeros, por otro lado, están dispuestos de la misma manera en términos de la posición de los grupos funcionales, pero difieren en sus posiciones relativas en el espacio. Dos moléculas pueden, por ejemplo, tener los mismos átomos y la misma estructura, pero también pueden ser imágenes especulares no superpuestas entre sí y, por lo tanto, serían isómeros.
Los isómeros son muy importantes porque diferentes compuestos, incluso si tienen las mismas fórmulas moleculares, pueden tener diferentes propiedades químicas. Esto es incluso cierto para los estereoisómeros, que son, superficialmente, casi idénticos. Un compuesto puede, por ejemplo, ser un ingrediente activo importante en un medicamento, mientras que su isómero de imagen espejo no superpuesto puede ser completamente ineficaz o incluso dañino. Los compuestos con diferentes disposiciones a menudo reaccionan de maneras drásticamente diferentes con otros átomos y compuestos. Pueden diferir en los productos químicos con los que reaccionan o en las velocidades a las que reaccionan con diversos productos químicos.
Muchas reacciones químicas producen una mezcla de diferentes isómeros, esto es particularmente cierto para los estereoisómeros, por lo que los químicos a menudo deben usar varios métodos para aislar el isómero particular en el que están interesados. Se pueden usar muchos métodos diferentes basados en diversas propiedades químicas para separar los isómeros. Algunos compuestos con fórmulas moleculares idénticas pueden, por ejemplo, hervir a diferentes temperaturas, por lo que se puede utilizar la destilación para separarlos. Otros reaccionan con diferentes compuestos, por lo que se pueden usar reacciones químicas para eliminar un isómero mientras se deja inalterado el compuesto de interés.