Hvad er geometriske isomerer?

Også kaldet en cis-trans-isomer, en geometrisk isomer er en type stereoisomer, der har to tilstande.Isomerer er molekyler, der har den samme molekylære formel, men adskiller sig i deres molekylstruktur.En stereoisomer er en type isomer, hvor atomer forekommer i samme rækkefølge, men er stadig strukturelt forskellige.I tilfælde af geometriske isomerer danner molekyler enten en trappeform eller en U-form.

Almindeligvis forekommer i molekyler med carbon-carbon-dobbeltbindinger, geometriske isomerer kan forekomme i ethvert stof, der har to centrale atomer med en dobbelt eller tredobbelt binding.Enkeltbindinger, oprettet af to atomer, der deler en elektron, giver molekyler mulighed for at dreje på deres akse, kaldet fri rotation.Gratis rotation muliggør forskellige strukturelle konfigurationer af molekyler, selvom atomerne er bundet på nøjagtigt samme måde.Molekyler med enkeltbundne centrale atomer, der viser forskellige strukturer, kan synes at være geometriske isomerer, men faktisk er det samme molekyle, der har snoet sig i dens binding.

Dobbeltbindinger, skabt af to atomer, der deler to elektroner, tillader ikke gratisrotation.Da deres rotation er begrænset, kan molekyler med dobbeltbindinger ikke vri for at danne forskellige former, så de, der ser ud til at have et andet strukturelt arrangement, er strukturelt forskellige molekyler.I geometriske isomerer, et atom mdash;eller oftere en gruppe af atomer mdash;er bundet til hvert af de centrale atomer.Dette skaber to typer strukturer.

I den første er gruppen af atomer fastgjort til det centrale atom på samme sted for begge atomer, så hver side af molekylet er et spejlbillede af det andet.Dette skaber U -formmolekylet eller cis -isomeren.I den anden struktur er atomgrupperne bundet på modsatte steder på de centrale molekyler, hvilket skaber en trappestruktur.

For eksempel er de enkleste geometriske isomerer men-2-en, isomerer af gasbuten, som findes i olie.Butene, C ₄ H ₈ har fire isomerer, hvoraf to er geometriske isomerer.De centrale atomer i men-2-en er begge kulstof, sammen med en dobbeltbinding.Fastgjort til hvert carbonatom er et hydrogenatom og et molekyle af CH ₃ .I cis-men-2-en er CH ₃ -molekylerne placeret på samme side af hvert carbonatom og danner en U-form.I trans-men-2-en er CH ₃ -molekylerne placeret på modsatte sider og danner trappeform.

Geometriske isomerer opfører sig forskelligt fra hinanden.For eksempel har CIS og trans, men 2-en, forskellige kogende og smeltepunkter.Den temperatur, hvormed cis isomer koger, er 39,2 deg; f (4 deg; c) og dens smeltetemperatur er -218 deg; f (-139 deg; c), mens transisomeren koger ved 33,8 deg; f (1 deg; c) ogSmelt ved -157 deg; f (-105 deg; c).