Cosa sono gli isomeri strutturali?
Gli isomeri strutturali sono composti della stessa formula chimica che possiedono strutture e proprietà diverse in base a come vengono ordinati i loro atomi costituenti.Ad esempio, ci sono due isomeri strutturali con la stessa formula chimica C 4 H 10 , vale a dire normale butano ch 3 ch 2 ch 2 ch 3 e metilpropano (ch 3 ) 2 chch 2 ch 3 .È interessante notare le normali bolle di butano a -0,5 gradi Celsius, mentre il metilpropano bolle a +28 gradi Celsius.Man mano che il numero di atomi cresce, il numero di isomeri aumenta.Esistono tre isomeri strutturali con formula chimica C 5 H 12 , cinque con formula C 6 H 14 e nove con formula C 7 H 16 .
Gli isomeri strutturali di carbonio non sono limitatiSolo per carbonio e idrogeno, sebbene questi siano i casi più noti di isomerismo strutturale.Nel gabinetto dei medicinali domestici si può trovare C 3 H 8 O, o alcool isopropilico, a volte identificato come alcol di sfregamento.La sua formula strutturale è ch 3 ch (OH) ch 3 .Inoltre, c'è alcol n-propilico, ch 3 ch 2 ch 2 (OH) e persino metiletil etere, ch 3 OCH 2 ch 3 , sebbene nessuno di questi due composti sia probabilmenteche si trova in casa.Esistono anche isomeri strutturali di composti di carbonio contenenti altri atomi.
Ciò che rende possibile una tale abbondanza di forme isomeriche è la capacità degli atomi di alcuni elementi mdash;in particolare Carbon Mdash;unirsi l'uno all'altro.Ciò è dovuto alla natura dei legami tra gli atomi.Gli atomi di carbonio adiacenti sono uniti da legami covalenti, legami in cui gli atomi partecipanti condividono gli elettroni allo stesso modo, piuttosto che trasferirli da un atomo all'altro.Per illustrare, nel sale da tavola normale, NaCl, l'atomo di sodio partecipante dà il suo elettrone disponibile all'atomo di cloro e i due atomi sono attratti elettrostaticamente.Non esiste nulla di simile tra gli atomi di carbonio uniti in etano, C 2 H 6 .
Il silicio e il boro possiedono la stessa capacità di legarsi tra loro senza trasferimento di elettroni.Gli isomeri strutturali del silicio e del boro sono ben illustrati nei silani mdash;composti di silicio e idrogeno mdash;e The Boranes Mdash;Composti di boro e idrogeno.I composti di carbonio e idrogeno iniziano con il metano della molecola, ch 4 .Analoghi a questo, i composti di silicio e idrogeno iniziano con il silano, SIH 4 .È interessante notare che i composti di boro e idrogeno iniziano in modo diverso con borane, BH 3 mdash;Un composto noto solo nello stato gassoso che si dimerizza rapidamente per formare B 2 H 6 .
La capacità di formare isomeri strutturali aumenta notevolmente il numero di possibili composti con una gamma quasi infinita di proprietà.Nel caso del carbonio, gli isomeri strutturali rendono possibili i composti della vita.Per il silicio e il boro, la grande varietà di composti offre ai mondi scientifici e manifatturieri una pletora di reagenti.Un'applicazione di derivati di silano è nei rivestimenti che consentono di attaccare materiali biologicamente innocui alle strutture di impianto di titanio.Per quanto riguarda Boranes, possono essere utilizzati in sintesi organiche specializzate, in celle a combustibile esotica e persino per il carburante per missile.