تفاوت کلیدی - آلوتروپ در مقابل ایزومر
برخی عناصر در جدول تناوبی می توانند در فرمول های مختلف یا آرایش های مختلف در حالی که در دمای اتاق پایدار هستند وجود داشته باشند. آنها می توانند ترکیبی از یک عنصر واحد یا ترکیبی از چندین عنصر باشند. آلوتروپ ها و ایزومرها نمونه های خوبی برای چنین عناصری هستند. تفاوت اصلی بین آلوتروپ و ایزومر در این است که آلوتروپ ها ترکیباتی با عناصر یکسان اما فرمول شیمیایی متفاوت در آرایش های مختلف هستند در حالی که ایزومرها ترکیباتی هستند که عناصر متفاوتی دارند اما فرمول شیمیایی یکسانی در آرایش های مختلف دارند.
آلوتروپ چیست؟
کلمه آلوتروپ را می توان به عنوان یک نوع جایگزین تعریف کرد. در جزئیات، به انواع مختلفی از ترکیبات ساخته شده از یک عنصر واحد اما در فرمول های شیمیایی مختلف و آرایش های مختلف اشاره دارد. این آلوتروپ ها در یک حالت فیزیکی در شرایط یکسان (دمای اتاق) وجود دارند اما تفاوت هایی را در خواص فیزیکی و شیمیایی خود نشان می دهند. آلوتروپ های مختلف را می توان در فلزات، غیر فلزات و متالوئیدها مشاهده کرد.
نمونه هایی از آلوتروپ
آلوتروپ کربن
آلوتروپ های کربن در حالت جامد وجود دارند. رایج ترین انواع آن الماس، گرافیت و کربن سیاه است. در اینجا، تغییر یک نوع آلوتروپ به ساختار آلوتروپ دیگر چندان آسان نیست. الماس یک ساختار بسیار سخت است در حالی که گرافیت آنقدرها هم سخت نیست. کربن سیاه به صورت پودر وجود دارد.
شکل 01: ساختار و ظاهر الماس (در سمت چپ) و گرافیت (در سمت راست)
آلوتروپ های اکسیژن
رایج ترین انواع آلوتروپ های اکسیژن که به طور طبیعی یافت می شوند، اکسیژن دو اتمی (O2)، و ازن (O3) هستند.. تفاوت بین آنها در این است که اکسیژن دارای دو اتم اکسیژن است که با یک پیوند دوگانه پیوند خورده اند در حالی که ازن از سه اتم اکسیژن تشکیل شده است که به عنوان یک ساختار تشدید وجود دارد.
آلوتروپ های گوگرد
آلوتروپ های گوگرد با توجه به تعداد اتم های گوگرد متصل و آرایش آنها با یکدیگر متفاوت هستند. در مورد گوگرد، تغییر شکلی از گوگرد به شکل دیگر تا حدودی آسان است.
ایزومر چیست؟
ایزومرها ترکیباتی هستند که فرمول شیمیایی یکسانی دارند اما آرایش متفاوتی دارند. ایزومرها تعداد و نوع اتم های یکسانی دارند اما این اتم ها به روش های مختلفی مرتب شده اند.بنابراین ساختار شیمیایی ایزومرها با یکدیگر متفاوت است. ایزومرها به دو دسته کلی به نام‌های ایزومرهای ساختاری و استریوایزومرها تقسیم می‌شوند.
شکل 02: طبقه بندی ایزومرها
ایزومرهای ساختاری
در این نوع، اتم ها و گروه های عاملی به روش های مختلف برای ساختن ساختار به هم متصل می شوند. این نوع شامل ایزومری زنجیره ای، ایزومری موقعیت و ایزومری گروه عملکردی است.
Stereoisomers
ساختار پیوند و موقعیت گروه های عاملی برای ایزومرها یکسان است اما در موقعیت هندسی متفاوت است. استریو ایزومرها شامل ایزومرهای سیس-ترانس (=دیاسترئومرها) و ایزومرهای نوری (=انانتیومرها) هستند.
شکل 03: استریوایزومرهای پروپیلن گلیکول (توجه داشته باشید که هندسه اتم H در دو مولکول متفاوت است).
تفاوت بین آلوتروپ و ایزومر چیست؟
Allotrope در مقابل ایزومر |
|
| آلوتروپ ها ترکیباتی با عناصر یکسان اما فرمول شیمیایی متفاوت در آرایش های مختلف هستند. | ایزومرها ترکیباتی هستند که عناصر متفاوتی دارند اما فرمول شیمیایی یکسانی در آرایش های متفاوت دارند. |
| تعداد اتم | |
| آلوتروپ ها از تعداد اتم های مختلفی تشکیل شده اند. | ایزومرها تعداد اتمهای یکسانی دارند. |
| نوع عناصر | |
| آلوتروپ ها از یک عنصر واحد تشکیل شده اند. | ایزومرها از عناصر مختلفی تشکیل شده اند. |
| ساختار | |
| آلوتروپ ها همیشه ساختارهای متفاوتی دارند. | ایزومرها ممکن است ساختارهای مشابه یا متفاوتی داشته باشند. |
| حضور | |
| آلوتروپ ها را می توان در فلزات، غیرفلزها و متالوئیدها مشاهده کرد | ایزومر را می توان در مولکول های آلی (مثلاً هیدروکربن) و مولکول های معدنی (مثلاً سیلان) مشاهده کرد. |
| انواع عمده | |
| انواع آلوتروپ ها شامل آلوتروپ های فلزی، آلوتروپ های غیرفلزی و آلوتروپ های متالوئیدی هستند | ایزومرها عمدتاً شامل ایزومرهای ساختاری و استریوایزومرها هستند. |
خلاصه - آلوتروپ ها در مقابل ایزومرها
هر دو آلوتروپ و ایزومر را می توان به عنوان انواع جایگزین یک عنصر یا یک ترکیب تعریف کرد. بیشتر اوقات، اینها ترکیبات پایدار و طبیعی هستند. تفاوت اصلی بین آلوتروپ و ایزومر در این است که آلوتروپ ها ترکیباتی با عناصر مشابه در فرمول های شیمیایی مختلف در آرایش های مختلف هستند در حالی که ایزومرها ترکیباتی هستند که عناصر متفاوتی با فرمول شیمیایی یکسان در آرایش های مختلف دارند.
دانلود نسخه PDF Allotropes vs Isomers
می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت های نقل قول برای اهداف آفلاین از آن استفاده کنید. لطفاً نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید تفاوت بین آلوتروپ و ایزومر.
