Het belangrijkste verschil tussen isotone en iso-elektronische soorten is dat isotone soorten een vergelijkbaar aantal neutronen hebben, terwijl iso-elektronische soorten een vergelijkbaar aantal elektronen hebben.
De termen isotoon en iso-elektronisch verwijzen naar chemische soorten die iets gemeen hebben, bijvoorbeeld hetzelfde aantal elektronen, hetzelfde aantal neutronen, enz.
Wat zijn isotonische soorten?
Isotone soorten zijn chemische soorten met een identiek aantal neutronen. Deze worden ook wel isotonen genoemd. Isotonen zijn twee of meer nucliden met hetzelfde aantal neutronen, maar ze hebben een verschillend aantal protonen. Het neutronengetal wordt aangegeven met N en het protongetal wordt aangegeven met Z.
Een veelvoorkomend voorbeeld zijn boor -12 en koolstof - 13 kernen. Beide nucliden bevatten 7 neutronen in elk atoom. Daarom kunnen we ze als isotonen noemen. Een vergelijkbare groep isotone soorten omvat atomen met 20 neutronen per atoom. Deze groep omvat S-36, Cl-37, Ar-38, K-39 en Ca-40. Al deze atomen hebben 20 neutronen maar verschillende aantallen protonen. We kunnen het aantal protonen krijgen door 20 van het massagetal af te trekken. Bijvoorbeeld voor het zwavelatoom is het aantal protonen per atoom=36 – 20=16.
De term isotoon komt van het Grieks en betekent 'hetzelfde uitrekken'. Het werd geïntroduceerd door de Duitse natuurkundige K. Guggenheimer. Er kunnen veel atomen zijn met hetzelfde aantal neutronen als we kijken naar de isotopen van chemische elementen. Gewoonlijk komt het grootste aantal observationeel stabiele nucliden uit voor twee isotone soorten 50 en 82.
Wat zijn iso-elektronische soorten?
Iso-elektronische soorten zijn chemische soorten met een identiek aantal elektronen. Met andere woorden, iso-elektronische soorten hebben hetzelfde aantal elektronen of dezelfde elektronische structuur. Dit fenomeen staat bekend als iso-elektronica.
Koolmonoxide, NO+ en N2 zijn bijvoorbeeld iso-elektronische chemische soorten omdat deze structuren hetzelfde aantal elektronen per verbinding hebben. CH3COOH en CH3N=NCH3 zijn daarentegen niet iso-elektronisch omdat ze een verschillend aantal elektronen hebben.
Het belang van het identificeren van de iso-elektronische chemische soort is het vermogen om significant verwante soorten als paren of series te bestuderen. Bovendien kunnen we verwachten dat dit nuttig zal zijn voor de consistentie en voorspelbaarheid van de eigenschappen van deze chemische soorten. Daarom geeft het ons aanwijzingen over de mogelijke eigenschappen en reacties.
N-atoom en O+-ion zijn bijvoorbeeld iso-elektronisch met elkaar. Dit komt omdat beide soorten vijf valentie-elektronen hebben en de [He]2s22p3. Een ander veelvoorkomend voorbeeld is de reeks kationen met K+, Ca2+ en Sc3+. Evenzo zijn Cl-, S2- en P3- een anionreeks met een vergelijkbaar aantal elektronen.
In diatomische moleculen kunnen we moleculaire orbitale diagrammen gebruiken om de iso-elektronica in een diatomisch molecuul te illustreren. Dit toont atomaire orbitalen die zich vermengen in iso-elektronische soorten, wat zowel de identieke orbitale combinatie als de binding aangeeft.
Er zijn enkele polyatomaire verbindingen die iso-elektronisch met elkaar kunnen zijn. Een algemeen bekend voorbeeld zijn aminozuurreeksen met serine, cysteïne en selenocysteïne. Deze aminozuren verschillen van elkaar volgens het specifieke chalcogeen dat op een plaats in de zijketen aanwezig is.
Wat is het verschil tussen isotone en iso-elektronische soorten?
Isotone en iso-elektronische chemische soorten zijn belangrijk bij het bestuderen van de chemische eigenschappen van verwante verbindingen. Het belangrijkste verschil tussen isotone en iso-elektronische soorten is dat bij isotone soorten het aantal neutronen hetzelfde is, terwijl bij iso-elektronische soorten het aantal elektronen hetzelfde is.
De onderstaande infographic presenteert de verschillen tussen isotone en iso-elektronische soorten in tabelvorm voor zij-aan-zij vergelijking.
Samenvatting – Isotone versus iso-elektronische soorten
Isotone soorten zijn chemische soorten met een identiek aantal neutronen. Iso-elektronische soorten zijn chemische soorten met identieke aantallen elektronen. Daarom is het belangrijkste verschil tussen isotone en iso-elektronische soorten dat isotone soorten een vergelijkbaar aantal neutronen hebben, terwijl iso-elektronische soorten een vergelijkbaar aantal elektronen hebben.
