Galvenā atšķirība starp izotoniskām un izoelektroniskām sugām ir tā, ka izotoniskajām sugām ir līdzīgs neitronu skaits, turpretim izoelektroniskajām sugām ir līdzīgs elektronu skaits.
Jēdziens izotonisks un izoelektronisks attiecas uz ķīmiskām sugām, kurām ir kaut kas kopīgs, piemēram, vienāds elektronu skaits, vienāds neitronu skaits utt.
Kas ir izotoniskās sugas?
Izotoniskās sugas ir ķīmiskas vielas, kurām ir identisks neitronu skaits. Tos sauc arī par izotoniem. Izotoni ir divi vai vairāki nuklīdi ar vienādu neitronu skaitu, bet tiem ir atšķirīgs protonu skaits. Neitronu skaitlis ir apzīmēts ar N, bet protonu skaitlis ir apzīmēts ar Z.
Izplatīts piemērs būtu bora -12 un oglekļa - 13 kodoli. Abi šie nuklīdi satur 7 neitronus katrā atomā. Tāpēc mēs varam tos nosaukt par izotoniem. Līdzīgā izotonisko sugu grupā ietilpst atomi ar 20 neitroniem uz vienu atomu. Šajā grupā ietilpst S-36, Cl-37, Ar-38, K-39 un Ca-40. Visiem šiem atomiem ir 20 neitroni, bet atšķirīgs protonu skaits. Mēs varam iegūt protonu skaitu, no masas skaitļa atņemot 20. Piemēram, sēra atomam protonu skaits uz atomu=36–20=16.
Jēdziens izotonisks ir cēlies no grieķu valodas, kas nozīmē “tāda pati stiepšanās”. To ieviesa vācu fiziķis K. Gugenheimers. Apsverot ķīmisko elementu izotopus, var būt daudz atomu ar vienādu neitronu skaitu. Parasti lielākais novērojumos stabilo nuklīdu skaits izplūst divām izotoniskām sugām 50 un 82.
Kas ir izoelektroniskās sugas?
Izoelektroniskās sugas ir ķīmiskas sugas, kurās ir identisks elektronu skaits. Citiem vārdiem sakot, izoelektroniskajām sugām ir vienāds elektronu skaits vai tāda pati elektroniskā struktūra. Šī parādība ir pazīstama kā izoelektroniskums.
Piemēram, oglekļa monoksīds, NO+ un N2 ir izoelektroniskas ķīmiskas vielas, jo šīm struktūrām ir vienāds elektronu skaits vienā savienojumā. Turpretim CH3COOH un CH3N=NCH3 nav izoelektroniski, jo tiem ir atšķirīgs elektronu skaits.
Izoelektronisko ķīmisko sugu identificēšanas nozīme ir spēja pētīt būtiski saistītas sugas kā pārus vai sērijas. Turklāt mēs varam sagaidīt, ka tas būs noderīgs šo ķīmisko sugu īpašību konsekvencei un paredzamībai. Tāpēc tas sniedz mums norādes par iespējamām īpašībām un reakcijām.
Piemēram, N atoms un O+ jons ir viens ar otru izoelektroniski. Tas ir tāpēc, ka abām šīm sugām ir pieci valences elektroni un [He] 2s22p3. Vēl viens izplatīts piemērs ir katjonu sērija ar K+, Ca2+ un Sc3+. Līdzīgi Cl-, S2- un P3- ir anjonu virkne ar līdzīgu elektronu skaitu.
Diatomu molekulās mēs varam izmantot molekulārās orbitālās diagrammas, lai ilustrētu izoelektronitāti diatomu molekulā. Tas parāda atomu orbitāles, kas sajaucas izoelektroniskās sugās, norādot identisku orbitāļu kombināciju, kā arī savienojumu.
Ir daži poliatomiski savienojumi, kas viens ar otru var būt izoelektroniski. Plaši pazīstams piemērs būtu aminoskābju sērijas ar serīnu, cisteīnu un selenocisteīnu. Šīs aminoskābes atšķiras viena no otras atkarībā no specifiskā halkogēna, kas atrodas sānu ķēdes vietā.
Kāda ir atšķirība starp izotoniskajām un izoelektroniskajām sugām?
Izotoniskās un izoelektroniskās ķīmiskās sugas ir svarīgas radniecīgu savienojumu ķīmisko īpašību izpētē. Galvenā atšķirība starp izotoniskām un izoelektroniskām sugām ir tā, ka izotoniskajās sugās neitronu skaits ir vienāds, savukārt izoelektroniskajās sugās elektronu skaits ir vienāds.
Tālāk esošajā infografikā tabulas veidā ir parādītas atšķirības starp izotoniskām un izoelektroniskām sugām, lai tos salīdzinātu.
Kopsavilkums - izotoniskā pret izoelektroniskām sugām
Izotoniskās sugas ir ķīmiskas vielas, kurām ir identisks neitronu skaits. Izoelektroniskās sugas ir ķīmiskas sugas, kurām ir identisks elektronu skaits. Tāpēc galvenā atšķirība starp izotoniskajām un izoelektroniskajām sugām ir tā, ka izotoniskajām sugām ir līdzīgs neitronu skaits, turpretim izoelektroniskajām sugām ir līdzīgs elektronu skaits.
