הבדל מפתח – איזומורפיזם לעומת פולימורפיזם
תרכובות יכולות להתקיים בצורות שונות בטבע. צורות שונות אלו יכולות להיות מורפולוגיות שונות או מבנים שונים. המבנה של תרכובת כימית קובע את התכונות הפיזיקליות של אותה תרכובת. לפעמים התכונות הכימיות נקבעות גם על ידי המבנה. "מורפיזם" הוא מונח המשמש לכינוי המונח "מורפולוגיה". הוא מתאר את המראה החיצוני של תרכובת. המונחים איזומורפיזם ופולימורפיזם משמשים לתיאור ההופעות החיצוניות הללו. פולימורפיזם פירושו קיומה של תרכובת ביותר מצורה גבישית אחת. איזומורפיזם הוא קיומן של שתי תרכובות או יותר בעלות אותה מורפולוגיה.ההבדל העיקרי בין איזומורפיזם לפולימורפיזם הוא שאיזומורפיזם מתייחס לנוכחות של שתי תרכובות או יותר עם מורפולוגיות זהות ואילו פולימורפיזם מתייחס לנוכחות של מורפולוגיות שונות של אותו חומר.
מה זה איזומורפיזם?
איזומורפיזם מתייחס לנוכחות של שתי תרכובות או יותר עם מורפולוגיות זהות. משמעות הדבר היא קיומו של אותו מבנה גביש בתרכובות שונות. תרכובות אלו ידועות כחומרים איזומורפיים. לחומרים איזומורפיים יש כמעט אותו צורה ומבנה.
לתרכובות הללו יש יחס זהה בין האטומים הנמצאים בתרכובות הללו. זה מצביע על כך שהנוסחאות האמפיריות של חומרים איזומורפיים זהים. אבל התכונות הפיזיקליות של החומרים האיזומורפיים שונים זה מזה מכיוון שיש להם צירופים אטומיים שונים. לדוגמה: מסה, צפיפות, תגובתיות כימית הן חלק מהתכונות הפיזיקליות השונות בחומרים איזומורפיים.הבה נבחן כמה דוגמאות כדי להבין מהו איזומורפיזם בכימיה.
סידן קרבונט (CaCO3) ונתרן חנקתי (NaNO3).
איור 01: ההשוואה בין סידן קרבונט ונתרן חנקתי כחומרים איזומורפיים
הן סידן פחמתי והן נתרן חנקתי הם בצורת טריגונל. היחס האטומי של האטומים הקיימים בכל תרכובת הוא 1:1:3. אבל לתרכובות הללו יש תכונות פיזיקליות וכימיות שונות. גם המסות המולריות שלהם שונות זו מזו (סידן קרבונט=100 גרם/מול ונתרן חנקתי=85 גרם/מול).
נתרן פוספט (Na3PO4) ונתרן ארסנט (Na3AsO 4).
תרכובות אלו קיימות בצורת טטרהדרלית, ולנוסחה האמפירית של תרכובות אלו היחס האטומי 3:1:4. אבל יש להם תכונות כימיות ופיזיות שונות.
מה זה פולימורפיזם?
פולימורפיזם מתייחס לנוכחות של מורפולוגיות שונות של אותו חומר. החומר המראה פולימורפיזם ידוע בתור חומרים פולימורפיים. כאן, תרכובת מסוימת קיימת בצורות שונות ובצורות גבישיות.
חומר פולימורפי מציג קווי דמיון והבדלים על סמך המבנה. אבל לרוב, התכונות הכימיות זהות שכן מדובר באותה תרכובת שקיימת בצורות שונות. אבל התכונות הפיזיקליות שונות., CaCO3 (סידן פחמתי) קיים בצורה אורתוהומבית או בצורה משושה.
איור 02: Allotropes of Carbon
אלוטרופיה הוא מונח הקשור לפולימורפיזם. אלוטרופיה מתייחסת לפולימורפיזם של יסוד מסוים. התרכובות המציגות אלוטרופיה ידועות בשם אלוטרופים. אלוטרופים מתרחשים כאשר יסוד יוצר מבנה גבישי עם סידורים שונים. למשל פחמן בצורת אלוטרופים כמו יהלום או גרפיט. לאלוטרופים אלה תכונות כימיות ופיזיות שונות.
מה ההבדל בין איזומורפיזם לפולימורפיזם?
איזומורפיזם לעומת פולימורפיזם |
|
| איזומורפיזם מתייחס לנוכחות של שתי תרכובות או יותר עם מורפולוגיות זהות. | פולימורפיזם מתייחס לנוכחות של מורפולוגיות שונות של אותו חומר. |
| Shape | |
| לחומרים איזומורפיים יש צורות זהות. | לחומרים פולימורפיים יש צורות שונות. |
| Compound | |
| איזומורפיזם נוגע לשני תרכובות שונות או יותר. | פולימורפיזם מתאר את הצורות השונות של אותו תרכובת או יסוד. |
| באלמנטים | |
| איזומורפיזם נעדר באלמנטים. | פולימורפיזם קיים באלמנטים. |
| יחס אטומי | |
| לחומרים איזומורפיים יש אותה מנה אטומית בנוסחה האמפירית. | לחומרים פולימורפיים יש יחסים אטומיים דומים או שונים. |
סיכום – איזומורפיזם לעומת פולימורפיזם
איזומורפיזם ופולימורפיזם מבטאים שני רעיונות הפוכים. ההבדל בין איזומורפיזם לפולימורפיזם הוא שאיזומורפיזם מתייחס לנוכחות של שתי תרכובות או יותר עם מורפולוגיות זהות ואילו פולימורפיזם מתייחס לנוכחות של מורפולוגיות שונות של אותו חומר.
