التماثل: أنواع وأمثلة من الأيزومرات - جسدي - بدني - 2025

و تزامر يتعلق جود اثنين أو أكثر من المواد التي لها نفس الصيغة الجزيئية، ولكن هيكلها يختلف في كل من المركبات. في هذه المواد ، المعروفة باسم الأيزومرات ، توجد جميع العناصر بنفس النسبة ، ولكنها تشكل بنية للذرات تختلف في كل جزيء.

تأتي كلمة isomer من الكلمة اليونانية isomerès ، والتي تعني "الأجزاء المتساوية". على عكس ما يمكن افتراضه ، وعلى الرغم من احتوائه على نفس الذرات ، فقد يكون للأيزومرات خصائص متشابهة وقد لا يكون لها اعتمادًا على المجموعات الوظيفية الموجودة في بنيتها.

تُعرف فئتان رئيسيتان من الأيزومرية: التماثل الدستوري (أو البنيوي) والتشابه الفراغي (أو التزاوج المكاني). تحدث التماكب في كل من المواد العضوية (الكحوليات والكيتونات وغيرها) والمواد غير العضوية (مركبات التنسيق).

تظهر أحيانًا بشكل عفوي ؛ في هذه الحالات ، تكون أيزومرات الجزيء مستقرة وتحدث في ظل ظروف قياسية (25 درجة مئوية ، 1 ضغط جوي) ، والتي كانت تقدمًا مهمًا للغاية في مجال الكيمياء وقت اكتشافها.

أنواع الايزومرات

كما ذكرنا سابقًا ، هناك نوعان من الأيزومرات يختلفان في ترتيب ذراتهما. أنواع الايزومرات هي كما يلي:

الايزومرات الدستورية (الهيكلية)

وهي تلك المركبات التي لها نفس الذرات والمجموعات الوظيفية ولكنها مرتبة بترتيب مختلف ؛ أي أن الروابط التي تتكون منها هياكلها لها ترتيب مختلف في كل مركب.

وهي مقسمة إلى ثلاثة أنواع: الأيزومرات الموضعية ، والأيزومرات المتسلسلة أو العمود الفقري ، والأيزومرات المجموعة الوظيفية ، والتي يشار إليها أحيانًا باسم الأيزومرات الوظيفية.

ايزومرات الموقف

لديهم نفس المجموعات الوظيفية ، ولكن هذه موجودة في مكان مختلف في كل جزيء.

سلسلة أو أيزومرات هيكل عظمي

تتميز بتوزيع بدائل الكربون في المركب ، أي من خلال كيفية توزيعها بطريقة خطية أو متفرعة.

ايزومرات المجموعة الوظيفية

هناك فئة استثنائية من التزاوج تسمى tautomerism ، حيث يوجد تحويل داخلي لمادة إلى أخرى يحدث عمومًا عن طريق نقل ذرة بين الأيزومرات ، مما يتسبب في حدوث توازن بين هذه الأنواع.

الأيزومرات المجسمة (أيزومرات فضائية)

هذا هو الاسم الذي يطلق على المواد التي لها نفس الصيغة الجزيئية بالضبط وذراتها مرتبة في نفس الترتيب ، لكن اتجاهها في الفضاء يختلف من واحدة إلى أخرى. لذلك ، لضمان تصورهم الصحيح ، يجب تمثيلهم بطريقة ثلاثية الأبعاد.

بشكل عام ، هناك فئتان من الأيزومرات الفراغية: الأيزومرات الهندسية والأيزومرات الضوئية.

نظائر هندسية

تتشكل عن طريق كسر الرابطة الكيميائية في المركب. يتم تقديم هذه الجزيئات في أزواج تختلف في خواصها الكيميائية ، لذلك لتمييزها تم إنشاء المصطلحين cis (بدائل محددة في المواضع المجاورة) و trans (بدائل محددة في مواضع متقابلة من صيغتها الهيكلية).

في هذه الحالة ، تبرز الدياستيريومرات ، ولها تكوينات مختلفة ولا يمكن تركيبها مع بعضها البعض ، ولكل منها خصائصه الخاصة. هناك أيضًا أيزومرات توافقية ، تتشكل من خلال دوران بديل حول رابطة كيميائية.

الايزومرات البصرية

هم أولئك الذين يشكلون صورًا معكوسة لا يمكن فرضها ؛ بمعنى أنه إذا تم وضع صورة أحد الأيزومر على صورة الآخر ، فإن موضع ذراته لا يتفق تمامًا. ومع ذلك ، لديهم نفس الخصائص ، لكنهم يختلفون في تفاعلهم مع الضوء المستقطب.

في هذه المجموعة ، تبرز المتغيرات المتشابهة ، والتي تولد استقطاب الضوء وفقًا لترتيبها الجزيئي وتتميز بأنها dextrorotatory (إذا كان استقطاب الضوء في الاتجاه الأيمن من المستوى) أو يسار (إذا كان الاستقطاب في الاتجاه الأيسر) من الطائرة).

عندما يكون هناك نفس المقدار من كل من المتشاهدين (dyl) ، فإن الاستقطاب الصافي أو الناتج يكون صفرًا ، وهو ما يُعرف بمزيج راسيمي.

أمثلة على الايزومرات

المثال الأول

المثال الأول المقدم هو مثال الأيزومرات الموضعية الهيكلية ، حيث يوجد هيكلان لهما نفس الصيغة الجزيئية (C ₃ H ₈ O) ولكن يوجد بديلها -OH في موضعين مختلفين ، مكونين 1-بروبانول (الأول) و 2-بروبانول (الثاني).

المثال الثاني

في هذا المثال الثاني لوحظت سلسلتان هيكليتان أو أيزومرات هيكل عظمي ؛ كلاهما له نفس الصيغة (C ₄ H ₁₀ O) ونفس البديل (OH) ، لكن الأيزومر الموجود على اليسار عبارة عن سلسلة مستقيمة (1-بيوتانول) ، بينما يحتوي الأيزومر الموجود على اليمين على بنية متفرعة (2-ميثيل -2 بروبانول).

المثال الثالث

يتم عرض مجموعتين وظيفيتين هيكليتين أيضًا أدناه ، حيث يحتوي كلا الجزيئين على نفس الذرات تمامًا (مع الصيغة الجزيئية C ₂ H ₆ O) ولكن ترتيبهما مختلف ، مما ينتج عنه كحول وأثير ، لهما خصائص فيزيائية وكيميائية تختلف اختلافًا كبيرًا من مجموعة وظيفية إلى أخرى.

المثال الرابع

أيضًا ، أحد الأمثلة على التكثيف هو التوازن بين بعض الهياكل ذات المجموعات الوظيفية C = O (الكيتونات) و OH (الكحولات) ، والتي تسمى أيضًا توازن كيتو إنوليك.

المثال الخامس

بعد ذلك ، يتم تقديم اثنين من أيزومرين هندسيين cis- و trans- ، مع ملاحظة أن الواحد الموجود على اليسار هو أيزومر رابطة الدول المستقلة ، والذي يُشار إليه بالحرف Z في تسميته ، والآخر الموجود على اليمين هو الأيزومر العابر ، ويُشار إليه بالحرف و.

المثال السادس

الآن يتم عرض اثنين من diastereomers ، حيث يتم ملاحظة أوجه التشابه في هياكلهم ولكن يمكن ملاحظة أنه لا يمكن أن تتداخل.

المثال السابع

أخيرًا ، لوحظ وجود هيكلين من الكربوهيدرات وهما أيزومرات بصرية تسمى متشابهة. الشخص الموجود على اليسار هو اليد اليمنى ، لأنه يستقطب مستوى الضوء إلى اليمين. من ناحية أخرى ، الشخص الموجود على اليمين أعسر ، لأنه يستقطب مستوى الضوء إلى اليسار.

المراجع

1. نظائر. (2018). ويكيبيديا. تعافى من en.wikipedia.org
2. تشانغ ، ر. (الطبعة التاسعة) (2007). كيمياء. México DF، México: الافتتاحية McGraw-Hill Interamericana.
3. شارما ، آر كيه (2008). الكيمياء المجسمة - المجلد 4. تم الاسترجاع من books.google.co.ve
4. الشمال ، م. (1998). مبادئ وتطبيقات الكيمياء المجسمة. تعافى من books.google.co.ve
5. طاقم العمل ، E. (nd). حقائق سريعة عن الكيمياء العضوية: التسمية والتشابه في المركبات العضوية. تعافى من books.google.co.ve.
6. ميتال ، أ. (2002). الكيمياء الموضوعية للمدخل المضاء. تعافى من books.google.co.ve