Diferença entre isótopos e isômeros

Isótopos vs Isômeros

Existem variações entre átomos diferentes. Além disso, existem variações dentro dos mesmos elementos. Isótopos são exemplos de diferenças dentro de um único elemento.

Uma molécula ou íon com a mesma fórmula molecular pode existir de diferentes maneiras, dependendo das ordens de ligação, diferenças na distribuição de carga, na maneira como elas se organizam no espaço, etc; estes são conhecidos como isômeros.

Isótopos

Átomos do mesmo elemento podem ser diferentes. Esses átomos diferentes do mesmo elemento são chamados isótopos. Eles são diferentes um do outro por ter um número diferente de nêutrons. Como o número de nêutrons é diferente, seu número de massa também difere. No entanto, os isótopos do mesmo elemento têm o mesmo número de prótons e nêutrons. Diferentes isótopos estão presentes em quantidades variadas, e isso é dado como um valor percentual chamado abundância relativa. Por exemplo, o hidrogênio tem três isótopos como protium, deutério e trítio. Seu número de nêutrons e abundância relativa são os seguintes.

¹H - sem nêutrons, a abundância relativa é de 99,985%

²H- um nêutron, abundância relativa é 0,015%

³H- dois nêutrons, abundância relativa é 0%

O número de nêutrons que um núcleo pode conter difere de elemento para elemento. Entre esses isótopos, apenas alguns são estáveis. Por exemplo, o oxigênio possui três isótopos estáveis ​​e o estanho possui dez isótopos estáveis. Na maioria das vezes, elementos simples têm o mesmo número de nêutrons que o número de prótons, mas, em elementos pesados, há mais nêutrons do que os prótons. O número de nêutrons é importante para equilibrar a estabilidade dos núcleos. Quando os núcleos são muito pesados, eles se tornam instáveis ​​e, portanto, esses isótopos estão se tornando radioativos. Por exemplo, ²³⁸ U emite radiação e decai para núcleos muito menores. Os isótopos podem ter propriedades diferentes devido às suas diferentes massas. Por exemplo, eles podem ter rotações diferentes, portanto, seus espectros de RMN diferem. No entanto, seu número de elétrons é semelhante, dando origem a um comportamento químico semelhante.

Um espectrômetro de massa pode ser usado para obter informações sobre isótopos. Dá o número de isótopos que um elemento possui, suas abundâncias e massas relativas.

Isômeros

Isômeros são compostos diferentes com a mesma fórmula molecular. Existem vários tipos de isômeros. Os isômeros podem ser divididos principalmente em dois grupos como isômeros constitucionais e isômeros estéreo. Isômeros constitucionais são isômeros onde a conectividade dos átomos difere nas moléculas. O butano é o alcano mais simples a mostrar isomerismo constitucional. O butano possui dois isômeros constitucionais, o próprio butano e o isobuteno.

Nos isômeros estéreo, os átomos são conectados na mesma sequência, diferentemente dos isômeros constitucionais. Os estereoisômeros diferem apenas no arranjo de seus átomos no espaço. Os estereoisômeros podem ser de dois tipos, enantiômeros e diastereômeros. Diastereômeros são estereoisômeros cujas moléculas não são as imagens espelhadas uma da outra. Os isômeros cis trans do 1,2-dicloroeteno são diastereômeros. Enantiômeros são estereoisômeros cujas moléculas são imagens espelhadas não sobreponíveis. Os enantiómeros ocorrem apenas com moléculas quirais. Uma molécula quiral é definida como uma molécula que não é idêntica à sua imagem no espelho. Portanto, a molécula quiral e sua imagem no espelho são enantiômeros uma da outra. Por exemplo, a molécula de 2-butanol é quiral e ela e suas imagens no espelho são enantiômeros.