Ключевая разница - аллотроп против изомера
Некоторые элементы в периодической таблице могут встречаться в разных формулах или в разных расположениях, оставаясь при этом стабильными при комнатной температуре. Они могут быть соединением, состоящим из одного элемента, или соединением, состоящим из нескольких элементов. Аллотропы и изомеры являются хорошими примерами таких элементов. Ключевое различие между аллотропом и изомером заключается в том, что аллотропы - это соединения с одинаковыми элементами, но с разной химической формулой в разном расположении, тогда как изомеры - это соединения, имеющие разные элементы, но одинаковую химическую формулу в разном расположении.
Что такое аллотроп?
Слово аллотроп может быть определено как альтернативный тип. В деталях это относится к разным типам соединений, состоящих из одного и того же элемента, но с разными химическими формулами и разным расположением. Эти аллотропы существуют в одном и том же физическом состоянии в одних и тех же условиях (комнатная температура), но обнаруживают различия в своих физических и химических свойствах. Различные аллотропы можно наблюдать у металлов, неметаллов и металлоидов.
Примеры аллотропов
Аллотропы углерода
Аллотропы углерода существуют в твердом состоянии. Наиболее распространенными типами являются алмаз, графит и сажа. Здесь не так просто превратить один аллотропный тип в другую аллотропную структуру. Алмаз - чрезвычайно твердая структура, в то время как графит не такой твердый. Технический углерод существует в виде порошка.
Рисунок 01: Структура и внешний вид алмаза (слева) и графита (справа)
Аллотропы кислорода
Наиболее распространенными типами аллотропов кислорода, которые встречаются в природе, являются двухатомный кислород (O2) и озон (O3). Разница между ними заключается в том, что у кислорода есть два атома кислорода, связанные двойной связью, тогда как озон состоит из трех атомов кислорода, которые существуют как резонансная структура.
Аллотропы серы
Аллотропы серы отличаются друг от друга в зависимости от количества присоединенных атомов серы и их расположения. В случае серы довольно легко превратить одну форму серы в другую.
Что такое изомер?
Изомеры – это соединения, имеющие одинаковую химическую формулу, но разное расположение. Изомеры имеют одинаковое количество и типы атомов, но эти атомы расположены по-разному. Поэтому химическая структура изомеров отличается друг от друга. Изомеры делятся на две широкие категории, известные как структурные изомеры и стереоизомеры.
Рисунок 02: Классификация изомеров
Структурные изомеры
В этом типе атомы и функциональные группы присоединены по-разному, чтобы создать структуру. Этот тип включает цепную изомерию, изомерию положения и изомерию функциональных групп.
Стереоизомеры
Структура связи и положение функциональных групп одинаковы для изомеров, но отличаются геометрическим расположением. Стереоизомеры включают цис-транс-изомеры (=диастереомеры) и оптические изомеры (=энантиомеры).
Рисунок 03: Стереоизомеры пропиленгликоля (обратите внимание, что геометрия атома H в двух молекулах различна).
В чем разница между аллотропом и изомером?
Аллотроп против Изомера |
|
| Аллотропы – это соединения с одинаковыми элементами, но с разной химической формулой в разном расположении. | Изомеры – это соединения, содержащие разные элементы, но одну и ту же химическую формулу в разном расположении. |
| Число атомов | |
| Аллотропы состоят из разного количества атомов. | Изомеры имеют одинаковое количество атомов. |
| Тип элементов | |
| Аллотропы состоят из одного и того же элемента. | Изомеры состоят из разных элементов. |
| Структура | |
| Аллотропы всегда имеют разную структуру. | Изомеры могут иметь сходную или разную структуру. |
| Присутствие | |
| Аллотропы можно наблюдать в металлах, неметаллах и металлоидах | Изомерию можно увидеть в органических молекулах (например, углеводород) и неорганических молекулах (например, силан). |
| Основные типы | |
| Типы аллотропов включают аллотропы металлов, аллотропы неметаллов и аллотропы металлоидов | Изомеры включают в основном структурные изомеры и стереоизомеры. |
Резюме – Аллотропы против Изомеров
И аллотропы, и изомеры могут быть определены как альтернативные типы элемента или соединения. В большинстве случаев это стабильные и встречающиеся в природе соединения. Основное различие между аллотропом и изомером заключается в том, что аллотропы представляют собой соединения с одними и теми же элементами в разных химических формулах в разном расположении, тогда как изомеры представляют собой соединения, содержащие разные элементы с одной и той же химической формулой в разных расположениях.
Загрузить PDF-версию аллотропов и изомеров
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечаниями к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между аллотропом и изомером.
