Orgaanisessa kemiassa näillä termeillä on suuri merkitys. Vaikka ne näyttävät melko samanlaisilta, niillä on suuri ero niiden luonteessa ja toiminnassa. Jotkut alkuaineet ovat stabiileja huoneenlämpötilassa ja voivat esiintyä eri kaavoissa tai eri järjestelyissä. Se voi koostua yhdestä elementistä tai useista elementeistä.
Allotroopit ja isomeerit ovat parhaita esimerkkejä tällaisista alkuaineista. Isomeereillä on sama molekyylikaava, mutta erilainen rakennekaava. Toisaalta allotroopit ovat kemiallisia yhdisteitä, joissa on elementin rakenteellisia muutoksia. Ne toimivat eri parametreilla.
Allotroopit ja isomeerit ovat kahta erityyppistä alkuainetta tai yhdistettä. Useimmiten nämä ovat pysyviä ja luonnossa esiintyviä yhdisteitä.
Allotroopit vs isomeerit
Ero allotrooppien ja isomerian välillä on se, että allotropia rajoittuu elementin rakenteelliseen modifiointiin, jolloin syntyy erilaisia kemiallisia yhdisteitä, kun taas isomerismi johtaa yhdisteisiin, joilla on samanlaiset molekyylikaavat, mutta joilla on erilaiset rakennekaavat.
Allotroopit koostuvat yhdestä elementistä. Monet kemialliset yhdisteet muodostuvat yhdestä alkuaineesta, joka voi olla olemassa useammassa kuin yhdessä muodossa. Koostumuksensa vuoksi niillä on samanlaiset ominaisuudet. Saman alkuaineen rakennemuutos johtaa erilaisiin yhdisteisiin.
Toisaalta isomeerit koostuvat yleensä erilaisista alkuaineista. Lisäksi niillä on samanlainen molekyylikaava ja sama määrä atomeja. Mutta näillä yhdisteillä on erilainen rakennekaava, joka johtaa isomeerien muodostumiseen. Ja ominaisuudet eivät välttämättä ole samat koostumuksen vuoksi.
Vertailutaulukko allotrooppien ja isomeerien välillä
| Vertailuparametrit | Allotroopit | Isomeerit |
| Määritelmä | Kemiallisia yhdisteitä, joissa on samat alkuaineet, mutta erilaiset kemialliset kaavat eri järjestelyissä, kutsutaan allotroopeiksi. | Isomeerit ovat yhdisteitä, jotka sisältävät erilaisia alkuaineita ja joilla on sama kemiallinen kaava, mutta jotka on järjestetty eri tavalla |
| Atomien lukumäärä | Se koostuu eri määrästä atomeja | Siinä on sama määrä atomeja. |
| Elementtien tyypit | Siinä on sama yksittäinen elementti | Siinä on erilaisia elementtejä |
| Rakenne | Sillä on aina erilaisia rakenteita. | Sillä voi olla samanlaiset tai erilaiset rakenteet. |
| Läsnäolo | Yleensä esiintyy metalleissa, ei-metalleissa, metalloideissa. | Se voidaan nähdä orgaanisissa molekyyleissä ja epäorgaanisissa molekyyleissä. |
| Tärkeimmät tyypit | Se sisältää metalliallotroopit, ei-metalliset allotroopit ja metalloidiallotroopit. | Pääasiassa kaksi muotoa on läsnä; rakenneisomeerit ja stereoisomerismi. |
Mitä allotroopit ovat?
Allotroopit ovat kemiallisia alkuaineita, jotka voivat esiintyä useammassa kuin yhdessä muodossa samassa fysikaalisessa tilassa. Näitä kutsutaan allotroopeiksi. Sama elementti erilaisilla rakenteellisilla modifikaatioilla johtaa erilaisiin yhdisteisiin. Yleensä elementit liitetään toisiinsa eri tavalla.
Allotropiaa käytetään vain alkuaineille, ei yhdisteille. Käyttö on kuitenkin rajoitettu vain kiinteisiin materiaaleihin, kuten kiteisiin. Sitä kutsutaan yleensä elementin erilaisiksi muodoiksi samassa fysikaalisessa tilassa. Ainoa ero fysikaalisessa tilassa muodostavat allotroopit. Lisäksi molekyylikaavoissa tai kiderakenteessa on eroja.
Esimerkiksi kaksi hapen allotrooppia voi esiintyä kiinteässä, nestemäisessä ja kaasumaisessa tilassa (O2 ja O3). Muut alkuaineet, kuten fosfori, eivät säilytä erillisiä allotrooppeja eri fysikaalisissa olomuodoissa; esimerkiksi kun fosfori sulatetaan nestemäiseen tilaan, kaikki sen kiinteät allotroopit palaavat identtiseen P4-muotoon.
Mitä isomeerit ovat?
Kemialliset yhdisteet, joilla on samanlaiset molekyylikaavat, mutta erilaiset rakennekaavat, tunnetaan isomeereinä. Vaikka niillä on erilaiset atomijärjestelyt, niillä on sama määrä atomeja. Yleensä ne koostuvat eri elementeistä.
Isomeereillä on sama määrä ja tyyppisiä atomeja, mutta nämä atomit on järjestetty eri tavoin. Tämän seurauksena isomeerien kemialliset rakenteet eroavat toisistaan.
Niillä ei välttämättä ole samoja fysikaalisia tai kemiallisia ominaisuuksia, ellei niiden toiminnallinen ryhmä ole samanlainen.
Kaksi isomeriatyyppiä löytyy; rakenteellinen tai perustuslaillinen isomerismi ja stereoisomerismi tai spatiaalinen isomeria. Rakenteellisen isomerian seurauksena atomit ja funktionaaliset ryhmät ovat kiinnittyneet eri tavoin. Toisaalta stereoisomerismi johtuu geometrisen sijainnin eroista.
Tärkeimmät erot allotrooppien ja isomeerien välillä
Allotroopit ja isomeerit erottuvat siitä, että ne ovat yhdisteitä, jotka koostuvat samasta yhdestä alkuaineesta, mutta joilla on erilaiset kemialliset kaavat eri järjestelyissä.
Isomeerit ovat kemiallisia yhdisteitä, jotka koostuvat eri alkuaineista, joilla on samanlainen molekyylikaava mutta erilainen rakennekaava.
Allotropiatulokset johtuvat monista tekijöistä, kuten paineesta, valosta ja lämpötilasta. Isomerismi johtuu eroista atomien yhdistämismekanismissa sekä eroista atomien tai ryhmien konfiguraatioissa avaruudessa.
Johtopäätös
Termit allotroopit ja isomeerit eivät ole lainkaan samanlaisia. Niillä on erilainen luonne ja toiminnallisuus. Allotroopit ovat useita yhdestä alkuaineesta muodostuneita kemiallisia yhdisteitä, joilla on erilliset kemialliset kaavat ja järjestelyt. Sitä vastoin isomeerit ovat kemiallisia yhdisteitä, joilla on samanlaiset molekyylikaavat, mutta erilaiset rakennekaavat.
Isomeerit koostuvat useista alkuaineista, kun taas allotroopit koostuvat samasta yhdestä alkuaineesta. Isomerismia on pääasiassa kahdenlaisia; rakenteellinen isomerismi ja stereoisomeria.
Yhden alkuaineen allotroopit voivat esiintyä useissa eri tiloissa. Allotropia puolestaan rajoittuu kiinteisiin materiaaleihin. Niillä on vertailukelpoisia ominaisuuksia niiden koostumuksen vuoksi. Se koskee vain alkuaineita, ei yhdisteitä.
Isomeerit ovat kemiallisia yhdisteitä, joilla on samanlainen molekyylikaava, mutta jotka eroavat rakenteeltaan. Niiden ominaisuudet eivät aina ole samat. Funktionaalinen ryhmä määrää tämän.
