Czym jest izomeria i izomery? Najważniejsze informacje o podziale izomerii
Sonia Radosz Izomeria to zjawisko, w którym związki chemiczne mają ten sam wzór sumaryczny (zawierają tą samą liczbę atomów poszczególnych pierwiastków chemicznych), ale różnią się strukturą lub przestrzennym rozmieszczeniem atomów, co prowadzi do różnych właściwości chemicznych i fizycznych.
Izomery to związki chemiczne, które wykazują izomerię. Istnieje wiele rodzajów izomerów, w zależności od tego, co dokładnie różni strukturę lub rozmieszczenie przestrzenne porównywanych cząsteczek.
Podział izomerii
Izomeria dzieli się na dwie główne kategorie:
- Izomeria konstytucyjna (strukturalna) – dotyczy różnic w połączeniu atomów
w cząsteczce. - Izomeria przestrzenna (stereoizomeria) – związana z różnym rozmieszczeniem atomów w przestrzeni.
Izomeria konstytucyjna
W ramach izomerii konstytucyjnej wyróżniamy kilka podtypów:
- Izomeria łańcuchowa (szkieletowa) – różnice w rozmieszczeniu atomów węgla
w łańcuchu.
Przykład: np. n-heksan i 2-metylopentan.
- Izomeria położenia (położeniowa) – różne położenie grup funkcyjnych lub wiązań wielokrotnych.
Przykład: but-1-en i but-2-en. - Izomeria funkcyjna – różne grupy funkcyjne przy tym samym wzorze sumarycznym.
Przykład: propanal i propanon.
Izomeria przestrzenna
Izomeria przestrzenna obejmuje dwa główne rodzaje:
- Enancjomerię – stereoizomery nienakładalne, będące swoimi odbiciami lustrzanymi. Przykład: kwas ( R ) – mlekowy i kwas ( S ) – mlekowy.
- Diastereoizomerię – stereoizomery nienakładalne, niebędące swoimi odbiciami lustrzanymi. Przykład:
Jak tworzyć izomery?
Aby stworzyć izomery:
- Zacznij od narysowania prostego łańcucha węglowego.
- Zmień położenie atomów węgla lub grup funkcyjnych, pamiętając o zasadach chemicznych.
- Sprawdź, czy nowa struktura ma ten sam wzór sumaryczny.
Zadania w stylu maturalnym
Zadanie 1.
Narysuj i nazwij wszystkie izomery konstytucyjne węglowodoru o wzorze sumarycznym C7H16.
Odpowiedź
Dla węglowodoru o wzorze sumarycznym C7H16 możemy wyróżnić 9 izomerów konstytucyjnych:
Zadanie 2.
Określ typ izomerii pomiędzy następującymi parami:
- ( 2R,3S )-2-amino-3-bromopentan i ( 2R,3R )-2-amino-3-bromopentan
- glukoza i fruktoza
Odpowiedź
- diastereoizomeria
- izomeria konsytucyjna: różne grupy funkcyjne
Zadanie 3.
Spośród podanych niżej wzorów półstrukturalnych alkoholi, wybierz wzór tej cząsteczki która jest zdolna do tworzenia izomerów optycznych oraz uzupełnij poniższy schemat tak aby przedstawiał budowę obu enancjomerów.
Odpowiedź
Wybrany alkohol: B, przykładowe uzupełnienie:
