Wat zijn structurele isomeren?
Structurele isomeren zijn verbindingen van dezelfde chemische formule die verschillende structuren en eigenschappen bezitten op basis van hoe hun samenstellende atomen worden geordend. Er zijn bijvoorbeeld twee structurele isomeren met dezelfde chemische formule C 4 h 10 , namelijk normale butaan ch 3 ch 2 ch 2 ch 3 (CH 3 ) 2 CHCH 2 ch 3 . Het is interessant om op te merken dat Normal Butaan kookt op -0,5 graden Celsius, terwijl methylpropaan kookt op +28 graden Celsius. Naarmate het aantal atomen groeit, neemt het aantal isomeren toe. There are three structural isomers with chemical formula C5H12, five with formula C6H14 and nine with formula C7H16.
Structural isomers of carbon are not restricted only to carbon and hydrogen, though those are the best known instances of structural isomerisme. In het huishoudelijke medicijnkabinet kan men c 3
Wat zo'n overvloed aan isomere vormen mogelijk maakt, is het vermogen van de atomen van enkele elementen - met name koolstof - om met elkaar mee te doen. Dit komt door de aard van de banden tussen de atomen. Aangrenzende koolstofatomen worden verbonden door covalente bindingen, obligaties waarin deelnemende atomen elektronen gelijk delen, in plaats van ze van het ene atoom naar het andere over te dragen. Om te illustreren, in gewone tafelzout, NaCl, de deelIpating natriumatoom geeft zijn één beschikbare elektron aan het chlooratoom over en de twee atomen worden elektrostatisch aangetrokken. Niets zoals dit bestaat tussen de verbonden koolstofatomen in ethaan, c 2 h 6 .
Silicium en Boron bezitten hetzelfde vermogen om zich aan elkaar te binden zonder elektronenoverdracht. De structurele isomeren van silicium en boor worden goed geïllustreerd in de silanen - verbindingen van silicium en waterstof - en de boranen - verbindingen van boor en waterstof. Verbindingen van koolstof en waterstof beginnen met het molecuulmethaan, CH 4 . Analoog hierop beginnen de verbindingen van silicium en waterstof met silaan, sih 4 . Interessant is dat de verbindingen van boor en waterstof anders beginnen met boraan, BH 3 - een verbinding die alleen bekend is in de gasvormige toestand die snel dimereert om B 2 h 6 te vormen.
Het vermogen om structurele isomeren te vormen, verhoogt het aantal mogelijke verbindingen aanzienlijkmet een bijna eindeloos bereik van eigenschappen. In het geval van koolstof maken structurele isomeren de levensverbindingen mogelijk. Voor silicium en boor biedt de grote verscheidenheid aan verbindingen de wetenschappelijke en productiewerelden een overvloed aan reagentia. Een toepassing van silaanderivaten is in coatings waarmee biologisch onschadelijke materialen kunnen worden bevestigd aan titaniumimplantaatstructuren. Wat boranen betreft, ze kunnen worden gebruikt in gespecialiseerde organische syntheses, in exotische brandstofcellen en zelfs voor rocketry -brandstof.