Pagrindinis skirtumas tarp izotoninių ir izoelektroninių rūšių yra tas, kad izotoninės rūšys turi panašų neutronų skaičių, o izoelektroninės rūšys turi panašų elektronų skaičių.
Sąvokos izotoninis ir izoelektroninis reiškia chemines rūšis, turinčias kažką bendro, pvz., tą patį elektronų skaičių, tą patį neutronų skaičių ir pan.
Kas yra izotoninės rūšys?
Izotoninės rūšys yra cheminės rūšys, turinčios identišką neutronų skaičių. Jie taip pat žinomi kaip izotonai. Izotonai yra du ar daugiau nuklidų, turinčių vienodą neutronų skaičių, tačiau jie turi skirtingą protonų skaičių. Neutronų skaičius žymimas N, o protonų skaičius žymimas Z.
Įprastas pavyzdys būtų boro -12 ir anglies - 13 branduolių. Abiejuose šiuose nukliduose kiekviename atome yra po 7 neutronus. Todėl galime juos pavadinti izotonais. Panaši izotoninių rūšių grupė apima atomus, kurių viename atome yra 20 neutronų. Šiai grupei priklauso S-36, Cl-37, Ar-38, K-39 ir Ca-40. Visi šie atomai turi 20 neutronų, bet skirtingą protonų skaičių. Protonų skaičių galime gauti iš masės skaičiaus atėmę 20. Pvz., sieros atomo protonų skaičius atomui=36–20=16.
Izotoninis terminas kilęs iš graikų kalbos, reiškiančio „tas pats tempimas“. Jį pristatė vokiečių fizikas K. Guggenheimeris. Vertinant cheminių elementų izotopus, gali būti daug atomų, turinčių tą patį neutronų skaičių. Paprastai didžiausias stebėjimo požiūriu stabilių nuklidų skaičius išeina iš dviejų izotoninių rūšių 50 ir 82.
Kas yra izoelektroninės rūšys?
Izoelektroninės rūšys yra cheminės rūšys, turinčios identišką elektronų skaičių. Kitaip tariant, izoelektroninės rūšys turi tą patį elektronų skaičių arba tą pačią elektroninę struktūrą. Šis reiškinys žinomas kaip izoelektroniškumas.
Pavyzdžiui, anglies monoksidas, NO+ ir N2 yra izoelektroninės cheminės medžiagos, nes šiose struktūrose viename junginyje yra tiek pat elektronų. Priešingai, CH3COOH ir CH3N=NCH3 nėra izoelektroniniai, nes turi skirtingą elektronų skaičių.
Izoelektroninių cheminių rūšių identifikavimo svarba yra galimybė tirti labai susijusias rūšis kaip poras arba serijas. Be to, galime tikėtis, kad tai bus naudinga šių cheminių rūšių savybių nuoseklumui ir nuspėjamumui. Todėl ji suteikia mums užuominų apie galimas savybes ir reakcijas.
Pavyzdžiui, N atomas ir O+ jonas yra vienas su kitu izoelektroniški. Taip yra todėl, kad abi šios rūšys turi penkis valentinius elektronus ir [He]2s22p3. Kitas įprastas pavyzdys yra katijonų su K+, Ca2+ ir Sc3+ serija. Panašiai Cl-, S2- ir P3- yra anijonų serija su panašiu elektronų skaičiumi.
Dviatominėse molekulėse galime naudoti molekulines orbitines diagramas, kad iliustruotų diatominės molekulės izoelektroniškumą. Tai rodo atomines orbitales, kurios susimaišo izoelektroninėmis rūšimis, nurodant identišką orbitų derinį ir ryšį.
Yra keletas poliatominių junginių, kurie vienas su kitu gali būti izoelektroniški. Paprastai žinomas pavyzdys būtų aminorūgščių serija su serinu, cisteinu ir selenocisteinu. Šios aminorūgštys skiriasi viena nuo kitos pagal specifinį chalkogeną, kuris yra šoninės grandinės vietoje.
Kuo skiriasi izotoninės ir izoelektroninės rūšys?
Izotoninės ir izoelektroninės cheminės medžiagos yra svarbios tiriant giminingų junginių chemines savybes. Pagrindinis skirtumas tarp izotoninių ir izoelektroninių rūšių yra tas, kad izotoninėse rūšyse neutronų skaičius yra toks pat, o izoelektroninėse rūšyse elektronų skaičius yra toks pat.
Toliau pateiktoje infografikoje pateikiami izotoninių ir izoelektroninių rūšių skirtumai lentelės pavidalu, kad būtų galima palyginti.
Santrauka – izotoninės ir izoelektroninės rūšys
Izotoninės rūšys yra cheminės rūšys, turinčios identišką neutronų skaičių. Izoelektroninės rūšys yra cheminės rūšys, turinčios identišką elektronų skaičių. Todėl pagrindinis skirtumas tarp izotoninių ir izoelektroninių rūšių yra tas, kad izotoninės rūšys turi panašų neutronų skaičių, o izoelektroninės rūšys turi panašų elektronų skaičių.
