Belangrijk verschil - Allotrope versus isomeer
Sommige elementen in het periodiek systeem kunnen voorkomen in verschillende formules of verschillende arrangementen terwijl ze stabiel zijn bij kamertemperatuur. Ze kunnen een verbinding zijn die is gemaakt van een enkel element of een verbinding die is gemaakt van verschillende elementen. Allotropen en isomeren zijn goede voorbeelden voor dergelijke elementen. Het belangrijkste verschil tussen allotroop en isomeer is dat allotropen verbindingen zijn met dezelfde elementen maar een verschillende chemische formule in verschillende rangschikkingen, terwijl isomeren verbindingen zijn met verschillende elementen maar dezelfde chemische formule in verschillende rangschikkingen.
Wat is een allotroop?
Het woord allotroop kan worden gedefinieerd als een alternatief type. In detail verwijst het naar verschillende soorten verbindingen gemaakt van hetzelfde enkele element, maar in verschillende chemische formules en verschillende arrangementen. Deze allotropen bestaan in dezelfde fysische toestand onder dezelfde omstandigheden (kamertemperatuur) maar vertonen verschillen in hun fysische en chemische eigenschappen. Verschillende allotropen kunnen worden waargenomen in metalen, niet-metalen en metalloïden.
Voorbeelden van allotropen
Allotropen van koolstof
Koolstofallotropen bestaan in vaste toestand. De meest voorkomende soorten zijn diamant, grafiet en roet. Hier is het niet zo eenvoudig om het ene allotrooptype in een andere allotroopstructuur te veranderen. Diamant is een extreem harde structuur, terwijl grafiet niet zo hard is. Carbon black bestaat als een poeder.
Figuur 01: Structuur en uiterlijk van diamant (links) en grafiet (rechts)
Allotropen van zuurstof
De meest voorkomende soorten zuurstofallotropen die van nature voorkomen, zijn diatomische zuurstof (O2) en ozon (O3). Het verschil tussen beide is dat zuurstof twee zuurstofatomen heeft die zijn gebonden met een dubbele binding, terwijl ozon is samengesteld uit drie zuurstofatomen die bestaan als een resonantiestructuur.
Allotropen van zwavel
De allotropen van zwavel verschillen van elkaar, afhankelijk van het aantal zwavelatomen dat is bevestigd en hun rangschikking. In het geval van zwavel is het enigszins gemakkelijk om de ene vorm van zwavel in een andere te veranderen.
Wat is een isomeer?
Isomeren zijn verbindingen met dezelfde chemische formule maar met verschillende rangschikkingen. Isomeren hebben hetzelfde aantal en soorten atomen, maar deze atomen zijn op verschillende manieren gerangschikt. Daarom is de chemische structuur van isomeren verschillend van elkaar. Isomeren zijn onderverdeeld in twee brede categorieën die bekend staan als structurele isomeren en stereo-isomeren.
Figuur 02: Classificatie van isomeren
Structurele isomeren
In dit type zijn atomen en functionele groepen op verschillende manieren verbonden om de structuur te maken. Dit type omvat keten-isomerie, positie-isomerie en functionele groeps-isomerie.
Stereo-isomeren
De bindingsstructuur en positie van functionele groepen zijn hetzelfde voor isomeren, maar verschillen in geometrische positionering. Stereo-isomeren omvatten cis-trans-isomeren (=diastereomeren) en optische isomeren (=enantiomeren).
Figuur 03: Stereo-isomeren van propyleenglycol (merk op dat de geometrie van het H-atoom in twee moleculen anders is).
Wat is het verschil tussen allotrope en isomeer?
Allotrope vs Isomer |
|
| Allotropen zijn verbindingen met dezelfde elementen maar een verschillende chemische formule in verschillende rangschikkingen. | Isomeren zijn verbindingen met verschillende elementen maar dezelfde chemische formule in verschillende rangschikkingen. |
| Aantal atomen | |
| Allotropen zijn samengesteld uit verschillende aantallen atomen. | Isomeren hebben hetzelfde aantal atomen. |
| Type elementen | |
| Allotropen zijn samengesteld uit hetzelfde enkele element. | Isomeren zijn samengesteld uit verschillende elementen. |
| Structuur | |
| Allotropen hebben altijd verschillende structuren. | Isomeren kunnen vergelijkbare of verschillende structuren hebben. |
| Aanwezigheid | |
| Allotropen kunnen worden waargenomen in metalen, niet-metalen en metalloïden | Isomerie komt voor in organische moleculen (bijv. koolwaterstof) en anorganische moleculen (bijv. silaan). |
| Belangrijkste soorten | |
| Typen allotropen omvatten metalen allotropen, niet-metalen allotropen en metalloïde allotropen | Isomeren omvatten voornamelijk structurele isomeren en stereo-isomeren. |
Samenvatting – Allotropen versus isomeren
Zowel allotropen als isomeren kunnen worden gedefinieerd als alternatieve typen van een element of een verbinding. Meestal zijn dit stabiele en natuurlijk gevonden verbindingen. Het belangrijkste verschil tussen allotroop en isomeer is dat allotropen verbindingen zijn met dezelfde elementen in verschillende chemische formules in verschillende rangschikkingen, terwijl isomeren verbindingen zijn met verschillende elementen met dezelfde chemische formule in verschillende rangschikkingen.
Download PDF-versie van Allotropes vs Isomeren
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienotities. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen allotrope en isomeer.
