Galvenā atšķirība - rezonanse pret tautomerismu
Izomerisms ir ķīmiska parādība, kas izskaidro organisko savienojumu struktūras ar vienādu molekulāro formulu ar dažādām struktūrām un īpašībām. Izomērisms ir vienas un tās pašas molekulārās formulas dažādu molekulāro struktūru un telpisko izkārtojumu klātbūtne. Izomērus galvenokārt iedala divās grupās kā konstitucionālie izomēri un stereoizomēri. Tautomēri ir konstitucionālo izomēru veids. Tie ir organiski savienojumi, kas viegli savstarpēji pārvēršas. Savukārt rezonanse ir ķīmijas parādības, kas apraksta vientuļo pāru un saišu elektronu pāru ietekmi uz savienojuma polaritāti. Galvenā atšķirība starp rezonansi un tautomērismu ir tāda, ka rezonanse rodas mijiedarbības dēļ starp vientuļo elektronu pāriem un saites elektronu pāriem, turpretim tautomērija rodas organisko savienojumu savstarpējās pārvēršanās dēļ, pārvietojot protonu.
Kas ir rezonanse?
Rezonanse ir ķīmisks jēdziens, kas apraksta mijiedarbību starp savienojuma vientuļo elektronu pāriem un saites elektronu pāriem. Šis efekts galu galā nosaka šī organiskā vai neorganiskā savienojuma faktisko ķīmisko struktūru. Rezonanses efektu var novērot savienojumos ar dubultām saitēm un vientuļiem elektronu pāriem. Rezonanse rada molekulu polaritāti.
Rezonanses efekts stabilizē savienojumu, delokalizējot elektronus pi saitēs. Elektroni molekulās var pārvietoties ap atomu kodoliem, jo elektronam nav noteiktas atomu pozīcijas. Tāpēc vientuļie elektronu pāri var pāriet uz pi saitēm un otrādi. Tas notiek, lai iegūtu stabilu stāvokli. Šo elektronu kustības procesu sauc par rezonansi. Rezonanses struktūras var izmantot, lai iegūtu visstabilāko molekulas struktūru.
Attēls 01: Fenola rezonanses struktūras
Molekulai var būt vairākas rezonanses struktūras, pamatojoties uz šajā molekulā esošo vientuļo pāru un pi saišu skaitu. Visām molekulas rezonanses struktūrām ir vienāds elektronu skaits un vienāds atomu izvietojums. Šīs molekulas faktiskā struktūra ir hibrīda struktūra visās rezonanses struktūrās. Rezonanses efektu var atrast divos veidos;
- Pozitīvs rezonanses efekts
- Negatīvs rezonanses efekts
Pozitīvā rezonanses efekts izskaidro rezonansi, ko var atrast savienojumos ar pozitīvu lādiņu. Tad pozitīvās rezonanses efekts palīdz stabilizēt pozitīvo lādiņu šajā molekulā. Negatīvā rezonanses efekts izskaidro negatīvā lādiņa stabilizāciju molekulā. Tomēr hibrīda struktūrai, kas iegūta, ņemot vērā rezonansi, ir mazāka enerģija nekā visām rezonanses struktūrām.
Kas ir tautomerisms?
Tautomerisms ir vairāku savienojumu ietekme, kas spēj savstarpēji pārveidoties, pārvietojot protonu. Šis efekts ir visizplatītākais aminoskābēm un nukleīnskābēm. Savstarpējās konversijas process ir pazīstams kā tautomerizācija. Tā ir ķīmiska reakcija. Šeit protonu pārvietošana nozīmē ūdeņraža atoma apmaiņu starp divām citām atomu formām. Ūdeņraža atoms veido kovalento saiti ar jauno atomu, kas saņem ūdeņraža atomu. Tautomēri pastāv līdzsvarā viens ar otru. Tie vienmēr pastāv divu savienojuma formu maisījumā, jo tie mēģina sagatavot atsevišķu tautomēru formu.
2. attēls: Tautomerisms
Tautomerizācijas laikā molekulas oglekļa karkass nemainās. Mainās tikai protonu un elektronu pozīcija. Tautomerizācija ir intramolekulārs ķīmisks process, kurā vienas tautomēra formas pārvērš citā formā. Izplatīts piemērs ir keto-enola tautomerisms. Tā ir skābes vai bāzes katalizēta reakcija. parasti organiskā savienojuma keto forma ir stabilāka, bet dažos stāvokļos enola forma ir stabilāka nekā keto forma.
Kāda ir atšķirība starp rezonansi un tautomerismu?
Rezonanse pret tautomerismu |
|
| Rezonanse ir ķīmisks jēdziens, kas apraksta mijiedarbību starp savienojuma vientuļo elektronu pāriem un saites elektronu pāriem. | Tautomerisms ir vairāku savienojumu ietekme, kas spēj savstarpēji pārveidoties, pārvietojot protonu. |
| Process | |
| Rezonanse ir vairāku formu (viena un tā paša ķīmiskā savienojuma) klātbūtne, kas nosaka savienojuma faktisko struktūru. | Tautomerisms ir viena un tā paša savienojuma divu (vai vairāku) formu klātbūtne, kas spēj savstarpēji pārveidoties. |
| Līdzsvara stāvoklis | |
| Rezonanses struktūra neeksistē līdzsvarā. | Tautomēri pastāv līdzsvarā viens ar otru. |
| Pārvietošana | |
| Rezonanses struktūras var iegūt, pārvietojot saites elektronus un vientuļos elektronu pārus. | Tautomērus var iegūt, pārvietojot protonu (un elektronus). |
Kopsavilkums - rezonanse pret tautomerismu
Rezonanse un tautomerisms ir svarīgi ķīmiskie jēdzieni. Rezonansi izmanto, lai noteiktu ķīmiskā savienojuma faktisko struktūru. Tautomerisms nosaka savienojuma ķīmisko struktūru, kas ir visstabilākā noteiktos apstākļos. Starp diviem terminiem ir daudz atšķirību. Atšķirība starp rezonansi un tautomēriju ir tāda, ka rezonanse rodas mijiedarbības dēļ starp vientuļo elektronu pāriem un saites elektronu pāriem, turpretim tautomērija rodas organisko savienojumu savstarpējās pārvēršanās dēļ, pārvietojot protonu.
