Vad är strukturella isomerer?
strukturella isomerer är föreningar med samma kemiska formel som har olika strukturer och egenskaper baserat på hur deras beståndsdelar beställs. Till exempel finns det två strukturella isomerer med samma kemiska formel C 4 H 10 , nämligen normal butan CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 och metylpropan (CH 3 ) 2 chch 2 CH 3 . Det är intressant att notera normala butankokor vid -0,5 grader Celsius, medan metylpropan kokar vid +28 grader Celsius. När antalet atomer växer ökar antalet isomerer. 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 isomerism. I hushållsmedicinskåpet kan man hitta c 3 h 8 O, eller isopropylalkohol, ibland identifierad som "gnugga alkohol." Dess strukturella formel är ch 3 CH (OH) CH 3 . Dessutom finns det N-propylalkohol, CH 3 CH 2 CH 2 (OH) och till och med metyletyleter, CH 3 OCH 2 CH 3 , även om ingen av dessa två föreningar finns troligtvis i hemmet. Det finns också strukturella isomerer av kolföreningar som innehåller andra atomer.
Det som möjliggör ett sådant överflöd av isomera former är förmågan hos atomerna i några få element - särskilt kol - att gå till varandra. Detta beror på bindningens natur mellan atomerna. Angränsande kolatomer förenas med kovalenta bindningar, bindningar där deltagande atomer delar elektroner lika, snarare än att överföra dem från en atom till den andra. För att illustrera, i vanligt bordsalt, NaCl, partikelnIpatering av natriumatom ger över sin en tillgänglig elektron till kloratomen, och de två atomerna lockas elektrostatiskt. Ingenting som detta finns mellan de förenade kolatomerna i etan, c 2 h 6 .
kisel och bor har samma förmåga att binda till varandra utan elektronöverföring. De strukturella isomererna av kisel och bor illustreras väl i silanerna - föreningar av kisel och väte - och boranerna - föreningar av bor och väte. Föreningar av kol och väte börjar med molekylmetan, CH 4 . Analog med detta börjar föreningarna av kisel och väte med silan, sih 4 . Intressant nog börjar föreningarna av bor och väte annorlunda med boran, BH 3 - En förening känd endast i gasformigt tillstånd som snabbt dimeriseras för att bilda B 2 H 6 .
Möjligheten att bilda strukturella isomerer ökar antalet möjliga föreningar kraftigtmed ett nästan oändligt utbud av egenskaper. När det gäller kol möjliggör strukturella isomerer livets föreningar. För kisel och bor ger den stora variationen av föreningar de vetenskapliga och tillverkningsvärlden en mängd reagens. En applicering av silenderivat finns i beläggningar som gör att biologiskt ofarliga material kan fästas vid titanimplantatstrukturer. När det gäller boraner kan de användas i specialiserade organiska synteser, i exotiska bränsleceller och till och med för raketbränsle.