تفاوت کلیدی بین گونه های ایزوتونیک و ایزوالکترونیک این است که گونه های ایزوتونیک تعداد نوترون های مشابهی دارند، در حالی که گونه های ایزوالکترونیک تعداد الکترون های مشابهی دارند.
اصطلاح ایزوتونیک و ایزوالکترونیک به گونه‌های شیمیایی اشاره دارد که دارای چیزی مشترک هستند، به عنوان مثال، تعداد یکسان الکترون، تعداد نوترون یکسان، و غیره.
گونه های ایزوتونیک چیست؟
گونه های ایزوتونیک گونه های شیمیایی هستند که تعداد نوترون های یکسانی دارند. اینها همچنین به عنوان ایزوتون شناخته می شوند. ایزوتون ها دو یا چند هسته با تعداد نوترون یکسان هستند، اما تعداد پروتون های آنها متفاوت است.عدد نوترون با N و عدد پروتون با Z نشان داده می شود.
یک مثال معمول می تواند بور -12 و کربن - 13 هسته باشد. هر دوی این هسته‌ها حاوی 7 نوترون در هر اتم هستند. بنابراین می توان آنها را ایزوتون نامید. گروه مشابهی از گونه های ایزوتونیک شامل اتم هایی با 20 نوترون در هر اتم است. این گروه شامل S-36، Cl-37، Ar-38، K-39 و Ca-40 است. همه این اتم ها 20 نوترون دارند اما تعداد پروتون های متفاوتی دارند. با کسر 20 از عدد جرمی می توانیم تعداد پروتون ها را بدست آوریم. به عنوان مثال، برای اتم گوگرد، تعداد پروتون در هر اتم=36 - 20=16.
اصطلاح ایزوتونیک از یونانی به معنای "کشش یکسان" گرفته شده است. این توسط فیزیکدان آلمانی K. Guggenheimer معرفی شد. هنگام در نظر گرفتن ایزوتوپ های عناصر شیمیایی، ممکن است اتم های زیادی با تعداد نوترون یکسان وجود داشته باشد.به طور معمول، بیشترین تعداد هسته های پایدار از نظر مشاهده برای دو گونه ایزوتونیک 50 و 82 خارج می شود.
گونه های ایزوالکترونیک چیست؟
گونه های ایزوالکترونیک گونه های شیمیایی هستند که تعداد الکترون های آنها یکسان است. به عبارت دیگر، گونه های ایزوالکترونیک دارای تعداد الکترون یکسان یا ساختار الکترونیکی یکسانی هستند. این پدیده به عنوان ایزوالکترونیکی شناخته می شود.
به عنوان مثال، مونوکسید کربن، NO+ و N2 گونه های شیمیایی ایزوالکترونیک هستند زیرا این ساختارها دارای تعداد یکسانی الکترون در هر ترکیب هستند. در مقابل، CH3COOH و CH3N=NCH3 ایزوالکترونیک نیستند زیرا تعداد الکترون‌های متفاوتی دارند.
اهمیت شناسایی گونه های شیمیایی ایزوالکترونیک توانایی مطالعه گونه های مرتبط با هم به صورت جفت یا سری است. علاوه بر این، می‌توان انتظار داشت که این امر در سازگاری و پیش‌بینی‌پذیری خواص این گونه‌های شیمیایی مفید باشد. بنابراین، سرنخ‌هایی در مورد خواص و واکنش‌های احتمالی به ما ارائه می‌دهد.
برای مثال، اتم N و یون O+ با یکدیگر ایزوالکترونیک هستند. این به این دلیل است که هر دو گونه دارای پنج الکترون ظرفیت و [He]2s22p3 هستند. مثال رایج دیگر سری کاتیون‌ها با K+، Ca2+ و Sc3+ است. به طور مشابه، Cl-، S2- و P3- یک سری آنیون با تعداد الکترون های مشابه است.
در مولکول های دو اتمی، می توانیم از نمودارهای مداری مولکولی برای نشان دادن ایزوالکترونیسیته در یک مولکول دو اتمی استفاده کنیم. این اوربیتال‌های اتمی را نشان می‌دهد که در گونه‌های ایزوالکترونیک با هم مخلوط می‌شوند، که نشان‌دهنده ترکیب مداری یکسان و همچنین پیوند است.
برخی از ترکیبات چند اتمی وجود دارند که می توانند با یکدیگر ایزوالکترونیک باشند. یک مثال معمول شناخته شده می تواند سری آمینو اسید با سرین، سیستئین و سلنوسیستئین باشد. این اسیدهای آمینه با توجه به کالکوژن خاصی که در مکانی در زنجیره جانبی وجود دارد با یکدیگر متفاوت هستند.
تفاوت بین گونه های ایزوتونیک و ایزوالکترونیک چیست؟
گونه های شیمیایی ایزوتونیک و ایزوالکترونیک در مطالعه خواص شیمیایی ترکیبات مرتبط مهم هستند. تفاوت اصلی بین گونه های ایزوتونیک و ایزوالکترونیک این است که در گونه های ایزوتونیک تعداد نوترون ها یکسان است در حالی که در گونه های ایزوالکترونیک تعداد الکترون ها یکسان است.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین گونه‌های ایزوتونیک و ایزوالکترونیک را به شکل جدولی برای مقایسه کنار هم نشان می‌دهد.
خلاصه - ایزوتونیک در مقابل گونه های ایزوالکترونیک
گونه های ایزوتونیک گونه های شیمیایی هستند که تعداد نوترون های یکسانی دارند.گونه های ایزوالکترونیک گونه های شیمیایی با تعداد الکترون های یکسان هستند. بنابراین، تفاوت کلیدی بین گونه‌های ایزوتونیک و ایزوالکترونیک این است که گونه‌های ایزوتونیک تعداد نوترون‌های مشابهی دارند، در حالی که گونه‌های ایزوالکترونیک تعداد الکترون‌های مشابهی دارند.
