Hva er geometriske isomerer?

November 16  by Eliza

Også kalt en cis-trans-isomer, geometrisk isomer er en type stereoisomer som har to tilstander. Isomerer er molekyler som har den samme molekylformel, men skiller seg i sin molekylstruktur. En stereoisomer er en type isomer hvori atomer forekommer i samme rekkefølge, men er likevel strukturelt forskjellige. I tilfelle av geometriske isomerer, enten molekyler danner en trappeform eller en U-form.

Vanlig forekommende i molekyler med karbon-karbon-dobbeltbindinger, kan det geometriske isomerer forekomme i en hvilken som helst substans som har to sentrale atomer med en dobbelt- eller trippelbinding. Enkeltbindinger, laget av to atomer som deler et elektron, la molekyler å spinne på sin akse, kalt fri rotasjon. Fri rotasjon gjør det mulig for forskjellige strukturelle konfigurasjoner av molekyler selv om atomene er bundet på nøyaktig samme måte. Molekyler med enkeltbundet sentrale atomer som viser forskjellige strukturer kan synes å være geometriske isomerer, men er i virkeligheten ganske enkelt det samme molekyl som er vridd i sin binding.

Dobbeltbindinger, laget av to atomer som deler to elektroner, ikke tillater fri rotasjon. Siden deres rotasjon er begrenset, kan molekyler med dobbeltbindinger ikke vri for å danne forskjellige former, så de som synes å ha en annen strukturell ordning er strukturelt forskjellige molekyler. I geometriske isomerer, et atom - eller oftere en gruppe av atomer - er bundet til hver av de sentrale atomer. Dette skaper to typer byggverk.

I den første, er den gruppe av atomer bundet til det sentrale atom i det samme sted i begge atomer, slik at hver side av molekylet er et speilbilde av den andre. Dette skaper U form molekyl, eller cis-isomeren. I den andre strukturen, er atomgrupper bundet ved motstående steder på de sentrale molekyler, noe som skaper en trappestrukturen.

For eksempel, de enkleste geometriske isomerer er but-2-en, isomerer av gassen buten, som finnes i oljen. Buten, C4-H 8 har fire isomerer, hvorav to er geometriske isomerer. De sentrale atomer i men-2-en er både karbon, sammen med en dobbeltbinding. Festet til hvert karbonatom er et hydrogenatom og et molekyl av CH3. I cis-but-2-en, er CH 3 molekyler som ligger på samme side av hvert karbonatom, danner en U-form. I trans-but-2-en, er CH 3 molekyler plassert på motsatte sider, som danner trappeform.

Geometriske isomerer oppfører seg forskjellig fra hverandre. For eksempel cis- og trans-but-2-en, har forskjellige koke og smeltepunkter. Den temperatur ved hvilken cis-isomeren koker er 39,2 ° C (4 ° C) og dets smeltetemperatur er -218 ° C (-139 ° C), mens trans-isomeren vil koke ved 33,8 ° C (1 ° C) og smelter ved -157 ° C (-105 ° C).