Kľúčový rozdiel medzi izoelektronickými a izostermi je v tom, že izoelektronické chemické druhy majú podobné elektronické konfigurácie, zatiaľ čo izostery sú chemické druhy s podobnou veľkosťou, rovnakým počtom atómov a valenčných elektrónov.
Predpona „iso-“znamená, že dva alebo viac chemických druhov má rovnakú charakteristickú vlastnosť. Izoelektronické druhy a izostery sú dva takéto typy funkcií. Tieto dva výrazy sa však navzájom líšia v závislosti od vlastnosti, ktorá sa považuje za porovnávanú medzi dvoma alebo viacerými chemickými druhmi.
Čo je Izoelektronické?
Pojem izoelektronika sa vzťahuje na rovnaký počet elektrónov alebo rovnakú elektronickú konfiguráciu. Chemické druhy, o ktorých v tejto súvislosti uvažujeme, zahŕňajú atómy, ióny alebo molekuly. Tieto chemické druhy by mali mať rovnakú elektronickú štruktúru s rovnakým počtom valenčných elektrónov, aby sme ich mohli pomenovať ako izoelektronické druhy. Inými slovami, tento výraz sa vzťahuje na funkciu „rovnakého elektrického“alebo „rovnakého náboja“. Tieto chemické druhy zvyčajne vykazujú podobné chemické vlastnosti, pretože chemické vlastnosti chemických druhov sú určené elektronickou konfiguráciou chemických druhov.
Keď uvažujeme o niektorých príkladoch izoelektronických chemických druhov, bežným príkladom by bol atóm He a ión Li+ (lítium katión), kde oba chemické druhy majú vo svojich atómoch/iónoch dva elektróny. Podobne K+ (draslíkový katión) a Ca+2 (vápenatý katión) sú izoelektronické, pretože oba tieto katióny majú elektronickú konfiguráciu [Ne]4s1. Okrem atómov/iónov môžeme uviesť aj niekoľko príkladov molekúl, ktoré sú navzájom izoelektronické, vrátane molekuly oxidu uhoľnatého a molekuly dusíka.
Obrázok 01: Príklady izoelektronických molekúl
Koncept izoelektronickej povahy chemických druhov je užitočný pri predpovedaní vlastností a reakcií chemických druhov. Túto vlastnosť môžeme použiť na identifikáciu atómov podobných vodíku, ktoré majú jeden valenčný elektrón, a preto sú izoelektrické voči vodíku. Okrem toho môžeme tento koncept použiť na identifikáciu neznámych alebo vzácnych zlúčenín v závislosti od ich elektronickej podobnosti so známym/bežným chemickým druhom.
Čo sú izostery?
Pojem izoster sa vzťahuje na chemické druhy, ktoré majú podobnú veľkosť, rovnaký počet atómov a rovnaký počet valenčných elektrónov. Chemické druhy, o ktorých v tejto súvislosti uvažujeme, sú molekuly alebo ióny. Napríklad benzén a tiofén sú izosterické molekuly. Vo všeobecnosti majú izosterické molekuly rovnaký tvar kvôli ich identickému usporiadaniu elektrónov. Tieto chemické druhy majú často podobné elektronické vlastnosti. Koncept izosterov bol prvýkrát vyvinutý Irvingom Langmuirom v roku 1919. Neskôr ho upravil Grimm.
Aký je rozdiel medzi izoelektronikou a izosterami?
Kľúčový rozdiel medzi izoelektronickými a izostermi je v tom, že izoelektronické chemické druhy majú podobné elektronické konfigurácie, zatiaľ čo izostery sú chemické druhy s podobnou veľkosťou, rovnakým počtom atómov a valenčných elektrónov. Okrem toho izoelektronika opisuje atómy, ióny alebo molekuly, zatiaľ čo izostery opisujú ióny alebo molekuly. Napríklad plynný oxid uhoľnatý a plynný dusík sú navzájom izoelektronické, zatiaľ čo benzén a tiofén sú izostery.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiely medzi izoelektronikou a izostermi v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Izoelektronické vs Isosteres
Pojem izoelektronika sa líši od termínu izostery, pretože opisujú dva rôzne vlastnosti chemických druhov. Kľúčový rozdiel medzi izoelektronickými a izostermi je v tom, že izoelektronické chemické druhy majú podobné elektronické konfigurácie, zatiaľ čo izostery sú chemické druhy s podobnou veľkosťou, rovnakým počtom atómov a valenčných elektrónov.
