Ключевое различие между изотоническими и изоэлектронными видами состоит в том, что изотонические виды имеют одинаковое количество нейтронов, тогда как изоэлектронные виды имеют одинаковое количество электронов.
Термины изотонический и изоэлектронный относятся к химическим веществам, имеющим что-то общее, например, одинаковое количество электронов, одинаковое количество нейтронов и т. д.
Что такое изотонические виды?
Изотонические виды – это химические соединения, имеющие одинаковое количество нейтронов. Их также называют изотонами. Изотоны - это два или более нуклидов с одинаковым числом нейтронов, но с разным числом протонов. Номер нейтрона обозначается N, а номер протона обозначается Z.
Общим примером могут служить ядра бора -12 и углерода – 13. Оба этих нуклида содержат по 7 нейтронов в каждом атоме. Поэтому мы можем назвать их изотонами. Аналогичная группа изотонических частиц включает атомы с 20 нейтронами на атом. В эту группу входят S-36, Cl-37, Ar-38, K-39 и Ca-40. Все эти атомы имеют 20 нейтронов, но разное количество протонов. Мы можем получить количество протонов, вычитая 20 из массового числа. Например, для атома серы число протонов на атом=36 – 20=16.
Термин изотонический происходит от греческого слова, означающего «такое же растяжение». Его ввел немецкий физик К. Гуггенхаймер. Атомов с одинаковым числом нейтронов при рассмотрении изотопов химических элементов может быть много. Как правило, наибольшее количество наблюдаемых стабильных нуклидов выделяется для двух изотонических видов 50 и 82.
Что такое изоэлектронные виды?
Изоэлектронные частицы – это химические вещества, имеющие одинаковое количество электронов. Другими словами, изоэлектронные частицы имеют одинаковое количество электронов или одинаковую электронную структуру. Это явление известно как изоэлектронность.
Например, монооксид углерода, NO+ и N2 являются изоэлектронными химическими частицами, потому что эти структуры имеют одинаковое количество электронов на соединение. Напротив, CH3COOH и CH3N=NCH3 не изоэлектронны, потому что они имеют разное количество электронов.
Важность идентификации изоэлектронных химических видов заключается в возможности изучения значительно связанных видов в виде пар или серий. Более того, мы можем ожидать, что это будет полезно для постоянства и предсказуемости свойств этих химических веществ. Следовательно, он дает нам подсказки о возможных свойствах и реакциях.
Например, атом N и ион O+ изоэлектронны друг другу. Это потому, что оба этих вида имеют пять валентных электронов и [He] 2s22p3. Другим распространенным примером является ряд катионов с K+, Ca2+ и Sc3+. Точно так же Cl-, S2- и P3- представляют собой анионные серии с одинаковым числом электронов.
В двухатомных молекулах мы можем использовать диаграммы молекулярных орбиталей, чтобы проиллюстрировать изоэлектронность в двухатомной молекуле. Это показывает атомные орбитали, которые смешиваются в изоэлектронных частицах, что указывает на идентичную комбинацию орбит, а также на связь.
Есть некоторые многоатомные соединения, которые могут быть изоэлектронными друг другу. Общеизвестным примером может быть ряд аминокислот с серином, цистеином и селеноцистеином. Эти аминокислоты отличаются друг от друга в зависимости от конкретного халькогена, который присутствует в месте боковой цепи.
В чем разница между изотоническими и изоэлектронными видами?
Изотонические и изоэлектронные химические вещества важны при изучении химических свойств родственных соединений. Ключевое различие между изотоническими и изоэлектронными видами состоит в том, что у изотонических видов количество нейтронов одинаково, тогда как у изоэлектронных видов одинаковое количество электронов.
Приведенная ниже инфографика представляет различия между изотоническими и изоэлектронными видами в табличной форме для параллельного сравнения.
Резюме – Изотонические и изоэлектронные виды
Изотонические виды – это химические соединения, имеющие одинаковое количество нейтронов. Изоэлектронные частицы - это химические соединения с одинаковым числом электронов. Таким образом, ключевое различие между изотоническими и изоэлектронными видами состоит в том, что изотонические виды имеют одинаковое количество нейтронов, тогда как изоэлектронные виды имеют одинаковое количество электронов.
