O que são isômeros?

Isômeros são compostos químicos que possuem as mesmas fórmulas moleculares - o que significa que são compostos do mesmo número dos mesmos tipos de átomos - mas que possuem estruturas ou arranjos diferentes no espaço. Por exemplo, o pentano é um composto orgânico composto por cinco átomos de carbono e 12 átomos de hidrogênio. Dois isômeros de pentano incluem pentano não ramificado, no qual os carbonos estão dispostos em uma cadeia linear e isopentano ou metilbutano, no qual quatro carbonos são dispostos em uma cadeia linear, enquanto o quinto se ramifica de um dos átomos de carbono internos. Ambos têm as mesmas fórmulas moleculares, mas os arranjos reais de seus átomos são diferentes. Os isômeros são importantes porque compostos com estruturas diferentes, mesmo que contenham os mesmos átomos, podem ter propriedades químicas drasticamente diferentes.

Os compostos com as mesmas fórmulas moleculares podem diferir estruturalmente de duas maneiras. Primeiro, os isômeros estruturais diferem nos arranjos estruturais reais dos átomos. Os grupos funcionais que compõem os compostos são unidos de diferentes maneiras e em diferentes arranjos. Os estereoisômeros, por outro lado, são organizados da mesma maneira em termos da posição dos grupos funcionais, mas diferem em suas posições relativas no espaço. Duas moléculas podem, por exemplo, ter os mesmos átomos e a mesma estrutura, mas também podem ser imagens de espelho não sobrepostas umas das outras e, portanto, seriam isômeros.

Os isômeros são muito importantes porque diferentes compostos, mesmo que possuam as mesmas fórmulas moleculares, podem ter propriedades químicas diferentes. Isso vale mesmo para estereoisômeros, superficialmente, quase idênticos. Um composto pode, por exemplo, ser um ingrediente ativo importante em um medicamento, enquanto seu isômero de imagem invertida não sobreposto pode ser totalmente ineficaz ou até prejudicial. Compostos com diferentes arranjos frequentemente reagem de maneiras drasticamente diferentes com outros átomos e compostos. Eles podem diferir em quais produtos químicos reagem com ou nas taxas em que reagem com vários produtos químicos.

Muitas reações químicas produzem uma mistura de diferentes isômeros - isso é particularmente verdadeiro nos estereoisômeros -, portanto, os químicos devem frequentemente usar vários métodos para isolar o isômero específico no qual estão interessados. Muitos métodos diferentes baseados em várias propriedades químicas podem ser usados ​​para separar isômeros. Alguns compostos com fórmulas moleculares idênticas podem, por exemplo, ferver a temperaturas diferentes, de modo que a destilação pode ser usada para separá-los. Outros reagem com diferentes compostos, portanto, as reações químicas podem ser usadas para remover um isômero, deixando o composto de interesse inalterado.