Den viktigaste skillnaden mellan isotoniska och isoelektroniska arter är att isotoniska arter har liknande antal neutroner, medan isoelektroniska arter har liknande antal elektroner.
Termen isotonisk och isoelektronisk hänvisar till kemiska arter som har något gemensamt, t.ex. samma antal elektroner, samma antal neutroner, etc.
Vad är isotona arter?
Isotoniska arter är kemiska arter med identiskt antal neutroner. Dessa är också kända som isotoner. Isotoner är två eller flera nuklider med samma antal neutroner, men de har olika antal protoner. Neutronnumret betecknas med N, och protonnumret betecknas med Z.
Ett vanligt exempel skulle vara bor -12 och kol - 13 kärnor. Båda dessa nuklider innehåller 7 neutroner i varje atom. Därför kan vi namnge dem som isotoner. En liknande grupp av isotoniska arter inkluderar atomer med 20 neutroner per atom. Denna grupp inkluderar S-36, Cl-37, Ar-38, K-39 och Ca-40. Alla dessa atomer har 20 neutroner men olika antal protoner. Vi kan få antalet protoner genom att dra av 20 från masstalet. T.ex. för svavelatomen är antalet protoner per atom=36 – 20=16.
Termen isotonisk kommer från grekiskan som betyder "samma sträckning". Den introducerades av den tyske fysikern K. Guggenheimer. Det kan finnas många atomer med samma antal neutroner när man betraktar isotoper av kemiska grundämnen. Norm alt går det största antalet observationsstabila nuklider ut för två isotoniska arter 50 och 82.
Vad är isoelektroniska arter?
Isoelektroniska arter är kemiska arter med identiskt antal elektroner. Med andra ord har isoelektroniska arter samma antal elektroner eller samma elektroniska struktur. Detta fenomen är känt som isoelektronicitet.
Till exempel är kolmonoxid, NO+ och N2 isoelektroniska kemiska arter eftersom dessa strukturer har samma antal elektroner per förening. Däremot är CH3COOH och CH3N=NCH3 inte isoelektroniska eftersom de har olika antal elektroner.
Vikten av att identifiera de isoelektroniska kemiska arterna är förmågan att studera signifikant besläktade arter som par eller serier. Dessutom kan vi förvänta oss att detta är användbart i konsekvensen och förutsägbarheten av egenskaperna hos dessa kemiska arter. Därför ger den oss ledtrådar om möjliga egenskaper och reaktioner.
N-atom och O+-jon är till exempel isoelektroniska med varandra. Detta beror på att båda dessa arter har fem valenselektroner och [He]2s22p3. Ett annat vanligt exempel är serien av katjoner med K+, Ca2+ och Sc3+. På liknande sätt är Cl-, S2- och P3- en anjonserie med ett liknande antal elektroner.
I diatomiska molekyler kan vi använda molekylära orbitaldiagram för att illustrera isoelektroniken i en diatomisk molekyl. Detta visar atomära orbitaler som blandas i isoelektroniska arter, vilket indikerar den identiska orbitalkombinationen såväl som bindningen.
Det finns några polyatomära föreningar som kan vara isoelektroniska med varandra. Ett allmänt känt exempel skulle vara aminosyraserier med serin, cystein och selenocystein. Dessa aminosyror skiljer sig från varandra beroende på det specifika kalkogenet som finns på en plats i sidokedjan.
Vad är skillnaden mellan isotona och isoelektroniska arter?
Isotoniska och isoelektroniska kemiska arter är viktiga för att studera de kemiska egenskaperna hos besläktade föreningar. Den viktigaste skillnaden mellan isotoniska och isoelektroniska arter är att i isotoniska arter är antalet neutroner detsamma, medan antalet elektroner är detsamma i isoelektroniska arter.
Infografiken nedan visar skillnaderna mellan isotoniska och isoelektroniska arter i tabellform för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – Isotoniska vs isoelektroniska arter
Isotoniska arter är kemiska arter med identiskt antal neutroner. Isoelektroniska arter är kemiska arter med identiska antal elektroner. Därför är den viktigaste skillnaden mellan isotoniska och isoelektroniska arter att isotoniska arter har liknande antal neutroner, medan isoelektroniska arter har liknande antal elektroner.
