Ключевое различие между изоэлектронами и изостерами заключается в том, что изоэлектронные химические частицы имеют сходные электронные конфигурации, тогда как изостеры представляют собой химические частицы, имеющие аналогичный размер, одинаковое количество атомов и валентных электронов.
Приставка «изо-» означает, что два или более химических соединения имеют одинаковую характерную особенность. Изоэлектронные виды и изостеры - два таких типа признаков. Однако эти два термина отличаются друг от друга в зависимости от признака, который считается сравниваемым между двумя или более химическими видами.
Что такое изоэлектроника?
Термин «изоэлектронный» означает наличие одинакового количества электронов или одинаковой электронной конфигурации. Химические виды, которые мы рассматриваем в этом контексте, включают атомы, ионы или молекулы. Эти химические частицы должны иметь одинаковую электронную структуру с одинаковым количеством валентных электронов, чтобы называть их изоэлектронными частицами. Другими словами, этот термин относится к характеристике «равного электрического» или «равного заряда». Как правило, эти химические соединения также проявляют схожие химические свойства, поскольку химические свойства химических соединений определяются электронной конфигурацией химических веществ.
При рассмотрении некоторых примеров изоэлектронных химических веществ общим примером может служить атом He и ион Li+ (катион лития), где оба химических вещества имеют два электрона в своих атомах/ионах. Точно так же K+ (катион калия) и Ca+2 (катион кальция) являются изоэлектронными, поскольку оба эти катиона имеют электронную конфигурацию [Ne]4s1. В дополнение к атомам/ионам мы также можем привести несколько примеров молекул, изоэлектронных друг другу, включая молекулу монооксида углерода и молекулу газообразного азота.
Рисунок 01: Примеры изоэлектронных молекул
Концепция изоэлектронной природы химических частиц полезна для предсказания свойств и реакций химических частиц. Мы можем использовать эту особенность для идентификации атомов, подобных водороду, которые имеют один валентный электрон и, следовательно, изоэлектронны водороду. Более того, мы можем применить эту концепцию для идентификации неизвестных или редких соединений в зависимости от их электронного сходства с известными/распространенными химическими веществами.
Что такое изостеры?
Термин изостер относится к химическим веществам, имеющим одинаковый размер, одинаковое количество атомов и одинаковое количество валентных электронов. Химические виды, которые мы рассматриваем в этом контексте, представляют собой молекулы или ионы. Например, бензол и тиофен являются изостерическими молекулами. Как правило, изостерические молекулы имеют одинаковую форму из-за одинакового расположения электронов. Часто эти химические вещества также обладают сходными электронными свойствами. Концепция изостер была впервые разработана Ирвингом Ленгмюром в 1919 году. Позже она была модифицирована Гриммом.
В чем разница между изоэлектронной и изостерной?
Ключевое различие между изоэлектронами и изостерами заключается в том, что изоэлектронные химические частицы имеют сходные электронные конфигурации, тогда как изостеры представляют собой химические частицы, имеющие одинаковый размер, одинаковое количество атомов и валентных электронов. Более того, изоэлектроны описывают атомы, ионы или молекулы, тогда как изостеры описывают ионы или молекулы. Например, окись углерода и газообразный азот изоэлектронны друг другу, а бензол и тиофен изостерны.
Следующая инфографика обобщает различия между изоэлектронными и изостерными в табличной форме для параллельного сравнения.
Резюме – Изоэлектроника против Изостеры
Термин изоэлектронный отличается от термина изостер, потому что они описывают две разные особенности химических видов. Ключевое различие между изоэлектронами и изостерами заключается в том, что изоэлектронные химические частицы имеют сходные электронные конфигурации, тогда как изостеры - это химические частицы, имеющие одинаковый размер, одинаковое количество атомов и валентных электронов..
