הבדל מפתח – Allotrope לעומת איזומר
יסודות מסוימים בטבלה המחזורית יכולים להופיע בנוסחאות שונות או בסידורים שונים תוך שהם יציבים בטמפרטורת החדר. הם יכולים להיות תרכובת העשויה מיסוד בודד או תרכובת המורכבת ממספר אלמנטים. אלוטרופים ואיזומרים הם דוגמאות טובות ליסודות כאלה. ההבדל העיקרי בין אלוטרופ לאיזומר הוא שאלוטרופים הם תרכובות עם אותם יסודות אך נוסחה כימית שונה בסידורים שונים ואילו איזומרים הם תרכובות שיש להן יסודות שונים אך אותה נוסחה כימית בסידורים שונים.
מהו Allotrope?
ניתן להגדיר את המילה allotrope כסוג חלופי. בפירוט, הוא מתייחס לסוגים שונים של תרכובות העשויות מאותו יסוד בודד אך בנוסחאות כימיות שונות וסידורים שונים. אלוטרופים אלו קיימים באותו מצב פיזי באותם תנאים (טמפרטורת החדר) אך מראים הבדלים בתכונות הפיזיקליות והכימיות שלהם. ניתן לראות אלוטרופים שונים במתכות, לא-מתכות ומטאלואידים.
דוגמאות לאלוטרופים
אלוטרופי פחמן
אלוטרופי פחמן קיימים במצב מוצק. הסוגים הנפוצים ביותר הם יהלום, גרפיט ושחור פחמן. כאן, זה לא כל כך קל לשנות סוג אלוטרופי אחד למבנה אלוטרופי אחר. יהלום הוא מבנה קשה במיוחד ואילו גרפיט לא כל כך קשה. פחמן שחור קיים כאבקה.
איור 01: מבנה ומראה של יהלום (בצד שמאל) וגרפיט (בצד ימין)
Allotropes of Oxygen
הסוגים הנפוצים ביותר של אלוטרופי חמצן שנמצאים באופן טבעי הם חמצן דיאטומי (O2), ואוזון (O3). ההבדל ביניהם הוא שלחמצן יש שני אטומי חמצן הקשורים בקשר כפול ואילו האוזון מורכב משלושה אטומי חמצן הקיימים כמבנה תהודה.
אלוטרופי גופרית
האלוטרופים של הגופרית שונים זה מזה לפי מספר אטומי הגופרית המחוברים וסידורם. במקרה של גופרית, קל מעט לשנות צורה אחת של גופרית לאחרת.
מהו איזומר?
איזומרים הם תרכובות בעלות אותה נוסחה כימית אך סידורים שונים. לאיזומרים יש אותו מספר וסוגים של אטומים אך אטומים אלה מסודרים בדרכים שונות.לכן, המבנה הכימי של איזומרים שונה זה מזה. איזומרים מחולקים לשתי קטגוריות רחבות הידועות כאיזומרים מבניים וסטריאו-איזומרים.
איור 02: סיווג איזומרים
איזומרים מבניים
בסוג זה, אטומים וקבוצות פונקציונליות מחוברות בדרכים שונות ליצירת המבנה. סוג זה כולל איזומריזם של שרשרת, איזומריזם פוזיציה ואיזומריות קבוצתית פונקציונלית.
סטריאואיזומרים
מבנה הקשר והמיקום של קבוצות פונקציונליות זהים עבור איזומרים אך שונים במיקום הגיאומטרי. סטריאואיזומרים כוללים איזומרים ציס-טראנס (=דיאסטראומרים) ואיזומרים אופטיים (=אננטיומרים).
איור 03: סטריאואיזומרים של פרופילן גליקול (שים לב שהגיאומטריה של אטום H שונה בשתי מולקולות).
מה ההבדל בין Allotrope לאיזומר?
אלוטרופ נגד איזומר |
|
| אלוטרופים הם תרכובות עם אותם יסודות אך נוסחה כימית שונה בסידורים שונים. | איזומרים הם תרכובות בעלות יסודות שונים אך אותה נוסחה כימית בסידורים שונים. |
| מספר האטומים | |
| אלוטרופים מורכבים ממספרים שונים של אטומים. | לאיזומרים יש אותו מספר של אטומים. |
| סוג האלמנטים | |
| אלוטרופים מורכבים מאותו אלמנט בודד. | איזומרים מורכבים מאלמנטים שונים. |
| Structure | |
| לאלוטרופים תמיד יש מבנים שונים. | לאיזומרים עשויים להיות מבנים דומים או שונים. |
| נוכחות | |
| ניתן לראות אלוטרופים במתכות, לא-מתכות ובמטאלואידים | ניתן לראות איזומריזם במולקולות אורגניות (לדוגמה: פחמימנים) ובמולקולות אנאורגניות (לדוגמה: סילאן). |
| סוגים עיקריים | |
| סוגי אלוטרופים כוללים אלוטרופי מתכת, אלוטרופים שאינם מתכת ואלוטרופים מתכתיים | איזומרים כוללים בעיקר איזומרים מבניים וסטריאו-איזומרים. |
סיכום – Allotropes vs Isomers
ניתן להגדיר גם אלוטרופים וגם איזומרים כסוגים חלופיים של יסוד או תרכובת. לרוב, מדובר בתרכובות יציבות ונמצאות באופן טבעי. ההבדל העיקרי בין אלוטרופי לאיזומר הוא שאלוטרופים הם תרכובות עם אותם יסודות בנוסחאות כימיות שונות בסידורים שונים ואילו איזומרים הם תרכובות שיש להן יסודות שונים עם אותה נוסחה כימית בסידורים שונים.
הורד גרסת PDF של Allotropes vs Isomers
ניתן להוריד את גרסת ה-PDF של מאמר זה ולהשתמש בה למטרות לא מקוונות לפי הערות ציטוט. אנא הורד כאן גרסת PDF ההבדל בין Allotrope ו-Isomer.
