Hva er geometriske isomerer?

også kalt en cis-trans-isomer, en geometrisk isomer er en type stereoisomer som har to stater. Isomerer er molekyler som har den samme molekylære formelen, men er forskjellige i molekylstrukturen. En stereoisomer er en type isomer der atomer forekommer i samme rekkefølge, men er fremdeles strukturelt forskjellige. Når det gjelder geometriske isomerer, danner molekyler enten en trappform eller en U-form.

Forekommer ofte i molekyler med karbon-karbon-dobbeltbindinger, kan geometriske isomerer oppstå i ethvert stoff som har to sentrale atomer med en dobbel eller trippelbinding. Enkeltbindinger, opprettet av to atomer som deler et elektron, lar molekyler snurre på sin akse, kalt fri rotasjon. Fri rotasjon gir mulighet for forskjellige strukturelle konfigurasjoner av molekyler, selv om atomene er bundet på nøyaktig samme måte. Molekyler med enkeltbundne sentrale atomer som viser at forskjellige strukturer kan se ut til å være geometriske isomerer, men er faktisk ganske enkelt det samme molekylet som har vridd i sin BONd.

Dobbeltbindinger, opprettet av to atomer som deler to elektroner, tillater ikke fri rotasjon. Siden rotasjonen deres er begrenset, kan ikke molekyler med dobbeltbindinger vri seg for å danne forskjellige former, slik at de som ser ut til å ha et annet strukturelt arrangement er strukturelt forskjellige molekyler. I geometriske isomerer er et atom - eller oftere en gruppe atomer - bundet til hvert av de sentrale atomene. Dette skaper to typer strukturer.

I den første er gruppen av atomer festet til det sentrale atomet på samme sted for begge atomer, så hver side av molekylet er et speilbilde av den andre. Dette skaper U -formmolekylet, eller cis -isomeren. I den andre strukturen er atomgruppene bundet på motsatte steder på de sentrale molekylene, og skaper en trappestruktur.

For eksempel er de enkleste geometriske isomerer men-2-ene, isomerer av gassbutten, som er found i olje. Butene, C _{4 h 8 har fire isomerer, hvorav to er geometriske isomerer. De sentrale atomene i men-2-ene er begge karbon, sammen med en dobbeltbinding. Festet til hvert karbonatom er et hydrogenatom og et molekyl av CH 3 . I cis-men-2-ene er CH 3 molekyler lokalisert på samme side av hvert karbonatom, og danner en U-form. I trans-men-2-ene er CH 3 molekyler plassert på motsatte sider, og danner trappform.}

Geometriske isomerer oppfører seg annerledes enn hverandre. For eksempel har cis og trans men-2-ene forskjellige koke- og smeltepunkter. Temperaturen som cis -isomeren koker er 39,2 ° F (-139 ° C), mens -218 ° F (-139 ° C), mens trans -isomeren vil koke ved 33.8 ° F (1 ° C) og smelte ved -157 ° F (-105 ° C).