Co to są izomery strukturalne?

Izomery strukturalne są związkami o tym samym wzorze chemicznym, które mają różne struktury i właściwości oparte na tym, jak uporządkowane są ich składowe atomy. Na przykład istnieją dwa izomery strukturalne o tym samym wzorze chemicznym C _{4 H 10 , a mianowicie normalne butan ch 3} 2 CH 2 Ch 3 i metylopropan (CH _{3 ) 2 CHCH 2 CH 3 . Warto zauważyć, że normalny butan gotuje się przy -0,5 stopni Celsjusza, podczas gdy metylopropan gotuje się przy +28 stopni Celsjusza. Wraz ze wzrostem liczby atomów liczba izomerów wzrasta. Istnieją trzy izomery strukturalne o wzorze chemicznym C 5 h 12 , pięć z wzorem C 6 h 14 i dziewięć z wzorem C H 16}

.

Izomery strukturowe węglowe i wodoodporne, chociaż te najlepiej znane instancje strukturalne. izomerizm. W szafce na leki domowe można znaleźć C ₃ H _{8 o lub alkohol izopropylowy, czasami identyfikowany jako „alkohol wcierający”. Jego formuła strukturalna to CH 3 CH (OH) CH 3 . Dodatkowo występuje alkohol n-propylowy, CH 3 CH 2 CH 2 3 OCH 2 CH 3 , chociaż żaden z tych dwóch związków nie zostanie znaleziony w domu. Istnieją również izomery strukturalne związków węglowych zawierających inne atomy.}

To, co umożliwia taką liczebność form izomerycznych, jest zdolność atomów kilku pierwiastków - w szczególności węgla - do przyłączenia się do siebie. Wynika to z natury wiązań między atomami. Przylegającym atomom węgla łączą wiązania kowalencyjne, wiązania, w których uczestniczące atomy dzielą elektrony jednakowo, zamiast przenosić je z jednego atomu do drugiego. Aby zilustrować, w zwykłej soli stołowej, NaCl, cząsteczkaIpating Atom Sodu nadaje jeden dostępny elektron atomem chloru, a dwa atomy są przyciągane elektrostatycznie. Nic takiego nie istnieje między połączonymi atomami węgla w etanie, C _{2 H 6 .}

Krzem i bor mają taką samą zdolność wiązania ze sobą bez transferu elektronów. Izomery strukturalne krzemu i boru są dobrze zilustrowane w silane - związki krzemu i wodoru - oraz borany - związki boru i wodoru. Związki węgla i wodoru zaczynają się od metanu cząsteczki, CH ₄ . Analogiczne do tego związki krzemu i wodoru zaczynają się od silanu, SIH _{4 . Co ciekawe, związki boru i wodoru zaczynają się inaczej z Borane, Bh 3 - związek znany tylko w stanie gazowym, który szybko dimeryzuje, tworząc B H 6}

.

Zdolność do tworzenia izomerów strukturalnych znacznie zwiększa liczbę możliwych związkówz prawie niekończącą się zasięgiem nieruchomości. W przypadku węgla izomery strukturalne umożliwiają związki życia. W przypadku krzemu i boru duża różnorodność związków zapewnia światom naukowym i produkcyjnym mnóstwo odczynników. Jedno zastosowanie pochodnych silanowych dotyczy powłok, które pozwalają przyłączyć się biologicznie nieszkodliwe materiały do ​​struktur implantów tytanu. Jeśli chodzi o borany, mogą być stosowane w wyspecjalizowanych syntezach organicznych, w egzotycznych ogniwach paliwowych, a nawet do paliwa rakietowego.