Que sont les isomères structurels?
Les isomères structurels sont des composés de la même formule chimique qui possèdent différentes structures et propriétés en fonction de la façon dont leurs atomes constitutifs sont ordonnés.Par exemple, il existe deux isomères structurels avec la même formule chimique C 4 H 10 , à savoir le butane normal Ch 3 Ch 2 CH 2 CH 3 et le méthylpropane (ch 3 ) 2 chch 2 ch 3 .Il est intéressant de noter que le butane normal déborde à -0,5 degrés Celsius, tandis que le méthylpropane bouillonne à +28 degrés Celsius.À mesure que le nombre d'atomes augmente, le nombre d'isomères augmente.Il existe trois isomères structurels avec une formule chimique C 5 H 12 , cinq avec Formule C 6 H 14 et neuf avec la formule C 7 H 16 .
Les isomères structurels du carbone ne sont pas restreintsuniquement au carbone et à l'hydrogène, bien que ce soient les cas les plus connus d'isomérisme structurel.Dans l'armoire à pharmacie des ménages, on peut trouver C 3 H 8 O, ou alcool isopropylique, parfois identifié comme de l'alcool à friction.Sa formule structurelle est ch 3 ch (oh) ch 3 .De plus, il y a de l'alcool n-propyle, du ch 3 ch 2 ch 2 (OH) et même de l'éther méthyléthyle, ch 3 och 2 ch 3 , bien qu'aucun de ces deux composés ne soit probableà trouver à la maison.Il existe également des isomères structurels de composés de carbone contenant d'autres atomes.
Ce qui rend possible une telle abondance de formes isomères est la capacité des atomes de quelques éléments et mdash;notamment carbone mdash;se joindre les uns aux autres.Cela est dû à la nature des liaisons entre les atomes.Les atomes de carbone adjacents sont rejoints par des liaisons covalentes, les liaisons dans lesquelles les atomes participants partagent les électrons de manière égale, plutôt que de les transférer d'un atome à l'autre.Pour illustrer, dans le sel de table ordinaire, le NaCl, l'atome de sodium participant donne son électron disponible à l'atome de chlore, et les deux atomes sont attirés par électrostatiquement.Rien de tel qu'il n'existe entre les atomes de carbone joints en éthane, C 2 H 6 .
Le silicium et le bore possèdent la même capacité à se lier les uns aux autres sans transfert d'électrons.Les isomères structurels du silicium et du bore sont bien illustrés dans les Silanes mdash;composés de silicium et d'hydrogène mdash;et les Boranes mdash;composés de bore et d'hydrogène.Les composés de carbone et d'hydrogène commencent par la molécule méthane, ch 4 .Analogues à cela, les composés du silicium et de l'hydrogène commencent par du silane, sih 4 .Fait intéressant, les composés du bore et de l'hydrogène commencent différemment avec le borane, BH 3 mdash;Un composé connu uniquement dans l'état gazeux qui dimérise rapidement pour former B 2 H 6 .
La capacité de former des isomères structurels augmente considérablement le nombre de composés possibles avec une plage de propriétés presque infiltrée.Dans le cas du carbone, les isomères structurels rendent possible les composés de la vie.Pour le silicium et le boron, la grande variété de composés offre aux mondes scientifiques et manufacturiers une pléthore de réactifs.Une application de dérivés de silane est dans des revêtements qui permettent de fixer des matériaux biologiquement inoffensifs à des structures d'implant de titane.Quant aux boranes, ils peuvent être utilisés dans des synthèses organiques spécialisées, dans des piles à combustible exotiques, et même pour le carburant de la fusée.