O que são isômeros geométricos?
Também chamado de isômero cis-trans, um isômero geométrico é um tipo de estereoisômero que possui dois estados. Isômeros são moléculas que têm a mesma fórmula molecular, mas diferem em sua estrutura molecular. Um estereoisômero é um tipo de isômero no qual os átomos ocorrem na mesma ordem, mas ainda são estruturalmente diferentes. No caso de isômeros geométricos, as moléculas formam uma forma de escada ou uma forma de U.
Comumente ocorre em moléculas com ligações duplas carbono-carbono, isômeros geométricos podem ocorrer em qualquer substância que tenha dois átomos centrais com uma ligação dupla ou tripla. Ligações simples, criadas por dois átomos que compartilham um elétron, permitem que as moléculas girem em seu eixo, chamado rotação livre. A rotação livre permite diferentes configurações estruturais de moléculas, embora os átomos estejam ligados exatamente da mesma maneira. Moléculas com átomos centrais unidos que mostram estruturas diferentes podem parecer isômeros geométricos, mas na verdade são simplesmente a mesma molécula que se torceu em sua ligação.
Ligações duplas, criadas por dois átomos compartilhando dois elétrons, não permitem rotação livre. Como sua rotação é restrita, moléculas com ligações duplas não podem se torcer para formar formas diferentes; portanto, aquelas que parecem ter um arranjo estrutural diferente são moléculas estruturalmente diferentes. Nos isômeros geométricos, um átomo - ou mais frequentemente um grupo de átomos - é ligado a cada um dos átomos centrais. Isso cria dois tipos de estruturas.
No primeiro, o grupo de átomos é anexado ao átomo central no mesmo local dos dois átomos, de modo que cada lado da molécula é uma imagem espelhada do outro. Isso cria a molécula em forma de U, ou o isômero cis. Na segunda estrutura, os grupos de átomos são ligados em locais opostos nas moléculas centrais, criando uma estrutura de escada.
Por exemplo, os isômeros geométricos mais simples são but-2-eno, isômeros do gás buteno, encontrado no óleo. Buteno, C 4 H 8 tem quatro isômeros, dois dos quais são isômeros geométricos. Os átomos centrais do but-2-eno são carbono, unidos por uma ligação dupla. Ligado a cada átomo de carbono está um átomo de hidrogênio e uma molécula de CH 3 . No cis-but-2-eno, as moléculas de CH3 estão localizadas no mesmo lado de cada átomo de carbono, formando uma forma de U. No trans-but-2-eno, as moléculas de CH3 estão localizadas em lados opostos, formando uma forma de escada.
Os isômeros geométricos se comportam de maneira diferente um do outro. Por exemplo cis e trans but-2-eno, têm diferentes pontos de ebulição e fusão. A temperatura na qual o isômero cis ferve é de 39,2 ° F (4 ° C) e sua temperatura de fusão é de -218 ° F (-139 ° C), enquanto o isômero trans ferve a 33,8 ° F (1 ° C) e derrete a -105 ° C.