Allotrope vs. Isomere

Allotrope sind verschiedene strukturelle Modifikationen eines Elements, während Isomere sind chemische Verbindungen, die die gleiche Molekülformel haben, jedoch unterschiedliche Strukturformeln haben.

Bestimmte Elemente können in zwei oder mehr verschiedenen Formen vorliegen. Diese Formen werden aufgerufen Allotrope wobei die Atome des Elements auf unterschiedliche Weise miteinander verbunden sind. Zum Beispiel Disauerstoff (O₂), Ozon (O₃), Tetraoxygen (O₄) und Octaoxygen (O₈) sind Allotrope des Sauerstoffs. Ein anderes Beispiel ist Kohlenstoff, dessen Allotrope Graphit und Diamant enthalten. Kurz gesagt, Allotrope enthalten dasselbe Element (dieselben Atome), die auf unterschiedliche Weise miteinander verbunden sind, um unterschiedliche Molekülstrukturen zu erzeugen.

Im Gegensatz, Isomere sind Verbindungen (Siehe Elemente vs. Verbindungen), die die gleiche Summenformel haben, jedoch unterschiedliche Strukturformeln haben. Isomere teilen ihre chemischen Eigenschaften nur dann, wenn sie zur gleichen funktionellen Gruppe gehören. Beispielsweise hat Propanol die Formel C₃H₈O (oder C₃H₇OH) und tritt als zwei Isomere auf: Propan-1-ol (n-Propylalkohol; ich) und Propan-2-ol (Isopropylalkohol; II). Der Unterschied zwischen den beiden Isomeren liegt in der Position des Sauerstoffatoms: Es ist an einen Endkohlenstoff in Propan-1-ol und an den Zentralkohlenstoff in Propan-2-ol gebunden. Es gibt ein drittes Isomer von C₃H₈O, deren Eigenschaften so verschieden sind, dass es kein Alkohol (wie Propanol) ist, sondern ein Äther. Genanntes Methoxyethan (Methylethylether; III) hat dieses Isomer einen Sauerstoff, der an zwei Kohlenstoffatome gebunden ist, und nicht an einen Kohlenstoff und einen Wasserstoff.

Vergleichstabelle

Vergleichstabelle für Allotrope vs. Isomere

Allotrope	Isomere
Definition	Allotrope sind verschiedene strukturelle Modifikationen eines Elements. Zum Beispiel O und O2	Isomere sind chemische Verbindungen, die dieselbe Molekülformel haben, jedoch unterschiedliche Strukturformeln haben.
Beispiele	Diamant, Graphit usw.	2-Methylpropan-1-ol und 2-Methylpropan-2-ol.

Geschichte von Allotropen und Isomeren

Allotropie und Isomerie waren Konzepte, die vom schwedischen Wissenschaftler Jöns Jakob Berzelius vorgeschlagen wurden. Er schlug das Konzept von vor Allotropie 1841. Nach der Annahme der Hypothese von Avogadro im Jahr 1860 wurde verstanden, dass Elemente als mehratomige Moleküle existieren könnten, und die beiden Allotrope des Sauerstoffs wurden als O erkannt₂ und O₃. Im frühen 20. Jahrhundert wurde erkannt, dass andere Fälle wie Kohlenstoff auf Unterschiede in der Kristallstruktur zurückzuführen waren.

Die Isomerie wurde erstmals 1827 bemerkt, als Friedrich Woehler Cyansäure herstellte und feststellte, dass seine elementare Zusammensetzung zwar identisch mit der Fulmininsäure (von Justus von Liebig im Vorjahr hergestellt) war, ihre Eigenschaften jedoch recht unterschiedlich waren. Diese Feststellung stellte das vorherrschende chemische Verständnis der Zeit in Frage, das besagte, dass sich chemische Verbindungen nur unterscheiden könnten, wenn sie unterschiedliche Elementzusammensetzungen hatten. Nachdem weitere Entdeckungen der gleichen Art gemacht wurden, wie etwa die von Woehler im Jahre 1828 durchgeführte Entdeckung, dass Harnstoff die gleiche Atomzusammensetzung wie das chemisch verschiedene Ammoniumcyanat hatte, führte Jöns Jakob Berzelius den Begriff ein Isomerie das Phänomen zu beschreiben.

Arten von Isomeren

Verschiedene Isomerklassen umfassen Stereoisomere, Enantiomere und geometrische Isomere.

Arten von Isomeren

• Strukturisomere - In Strukturisomeren sind die Atome und funktionellen Gruppen auf unterschiedliche Weise miteinander verbunden. Arten von Strukturisomeren umfassen:
  • Kettenisomerie - Kohlenwasserstoffketten haben unterschiedliche Verzweigungsgrade
  • Positionsisomerie - befasst sich mit der Position einer funktionalen Gruppe in einer Kette
  • funktionelle Gruppenisomerie - Eine Funktionsgruppe ist in verschiedene Gruppen aufgeteilt.
  • Skelettisomere - Die Hauptkohlenstoffkette unterscheidet sich zwischen den beiden Isomeren.
  • Tautomere - Strukturisomere der gleichen chemischen Substanz, die sich spontan ineinander umwandeln.
• Stereoisomere - In Stereoisomeren ist die Bindungsstruktur gleich, aber die geometrische Anordnung von Atomen und funktionellen Gruppen im Raum ist unterschiedlich. Arten von Stereoisomeren umfassen:
  • Enantiomere - verschiedene Isomere sind nicht überlagernde Spiegelbilder voneinander
  • Diastereomere - Isomere sind keine Spiegelbilder voneinander

Verweise

• http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Isomer&oldid=351749139
• http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Allotropy&oldid=348267181