Στη χημεία συντονισμού, τα μόρια που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά διαφορετικές δομές ονομάζονται ισομερή και το φαινόμενο είναι ισομερισμός. Ο ισομερισμός μπορεί να ταξινομηθεί σε δύο κατηγορίες:

Δομική ισομέρεια:Σύμπλοκα με τον ίδιο χημικό τύπο αλλά διαφορετική προσκόλληση προσδεμάτων με κεντρικό μέταλλο.

Στερεοϊσομερισμός:Σύμπλοκα με τον ίδιο χημικό τύπο αλλά διαφορετική χωρική διάταξη των προσδεμάτων στο διάστημα.

Τι είναι η δομική ισομέρεια;

Δομική ισομέρεια είναι το φαινόμενο στο οποίο οι ενώσεις έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά διαφορετικές προσκολλήσεις των προσδεμάτων με το μεταλλικά ιόντα. Η δομική ισομέρεια είναι διαφορετική από τη στερεοϊσομέρεια όσον αφορά τις χωρικές διατάξεις των ατόμων γύρω από το μέταλλο και τη σύνδεση των συνδετών με το μέταλλο. Ο δομικός ισομερισμός μπορεί να ταξινομηθεί σε τέσσερις διαφορετικές κατηγορίες.

1. Ισομέρεια ιονισμού

2. Ισομέρεια διαλυμάτων (Ισομέρεια ένυδρου)

3. Ισομέρεια σύνδεσης

4. Ισομέρεια συντονισμού

Ισομέρεια ιονισμού

Οι ενώσεις συντονισμού που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά δίνουν διαφορετικούς τύπους ιόντων κατά τη διάσταση στο υδατικό διάλυμα ονομάζονται ισομερισμός ιονισμού. Σε αυτό, ο συνδέτης εκτός της σφαίρας συντονισμού αντικαθιστά τους συνδέτες μέσα στη σφαίρα συντονισμού, δημιουργώντας μια διαφορετική ένωση. Η διαφορά μεταξύ αυτού του ισομερισμού μπορεί να εντοπιστεί με βάση τα ιόντα που δημιουργούνται κατά τη διάσταση των συμπλοκών στο διάλυμα.

Π.χ.- [Co(NH3)5Br]SO4 είναι κόκκινο-ιώδες, [Co(NH3)5SO4 ]Το Br είναι κόκκινο, το [Co(NH3)5Br]SO4 θα δώσει ένα λευκό ίζημα BaSO4 όταν αντιδράσει με διάλυμα BaCl2, επιβεβαιώνοντας την παρουσία ιόντων SO42- έξω από τη σφαίρα συντονισμού.

Σε αυτόν τον ισομερισμό, το φορτίο στο σύμπλεγμα συντονισμού είναι ισορροπημένο, αλλά και οι δύο συνδέτες είναι απαραίτητοι για την εξισορρόπηση του χρέωση. Οι χημικές ιδιότητες και των δύο προσδεμάτων είναι διαφορετικές επειδή οι συνδέτες είναι διαφορετικοί.

Ισομέρεια διαλυμάτων

Ενώσεις συντονισμού που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο, αλλά διαφορετικούς υποκαταστάτες στη σφαίρα συντονισμού, λόγω της ανταλλαγής μόρια διαλύτη με τους συνδέτες στη σφαίρα συντονισμού, ονομάζεται ισομέρεια διαλύματος. Ονομάζεται επίσης ένυδρη ισομέρεια. Είναι μια ειδική περίπτωση ισομερισμού ιονισμού.

Π.χ.:-

1. [Cr(H2O)6]Cl3 (ιώδες)

2. [Cr(H2O)5Cl]Cl2.H2O (μπλε πράσινο)

3. [Cr(H2O)4Cl2]Cl.2H2O (πράσινο)

Αν αντιδράσουμε Cr(H2O)6]Cl3, [Cr(H2O)5Cl]Cl2.H2O και [Cr(H2O)4Cl]Cl2.2H2O με την περίσσεια ποσότητα AgNO3, τότε η ποσότητα του AgCl είναι ανάλογη με τον αριθμό των προσδεμάτων Cl– εκτός της σφαίρας συντονισμού, η ποσοτική ανάλυση της μάζας AgCl θα δώσει μια ιδέα για τον αριθμό των Cl– προσδέματα.

Ισομέρεια σύνδεσης

Όταν οι ενώσεις συντονισμού έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά διαφορετικά είδη δεσμών λόγω της παρουσίας αμφιδιαντικού συνδέτη, ονομάζεται ισομέρεια σύνδεσης. Οι γειτονικοί συνδέτες μπορούν να συνδεθούν μέσω δύο διαφορετικών θέσεων αλλά προσκολλώνται στο μέταλλο μία θέση τη φορά. (Ο άμβεντατς συνδέτης είναι η απαραίτητη προϋπόθεση για αυτό το είδος ισομερισμού, π.χ. NO2–, CN–, SCN–, S2O23- και CO.

Π.χ.- [CoONO(NH3)5]Cl2 (κόκκινο) &[CoNO2(NH3)5] Το Cl2 (κίτρινο), το NO2– μπορεί να συνδεθεί με άζωτο καθώς και με οξυγόνο. Όταν δεσμεύεται μέσω του αζώτου NO2– (Nitro) και όταν συνδέεται μέσω του οξυγόνου –O-NO (nitrito).

Ισομέρεια συντονισμού

Στο ισομερισμό συντονισμού, η ανταλλαγή προσδεμάτων μεταξύ κατιονικών και ανιονικών οντοτήτων διαφορετικών μεταλλικών ιόντων, που υπάρχουν σε συντονισμό ενώσεις, εμφανίζεται όταν μια ένωση συντονισμού περιέχει τόσο κατιονικές όσο και ανιονικές οντότητες του ίδιου ιόντος μετάλλου. Αυτός ο τύπος ισομερισμού είναι δυνατός μόνο όταν οι κατιονικές και ανιονικές σφαίρες διαφέρουν στην κατανομή των προσδεμάτων.

Π.χ.- [Co(NH3)6][Cr(CN)6] και [Cr(NH3 )6][Co(CN)6], [Pt(NH3)4][CuCl4] και [Cu(NH3)4][PtCl4]

Ισομέρεια προσδέματος

Μερικοί από τους συνδέτες μπορούν να υπάρχουν σε δύο ή περισσότερα ισομερή (ισομερισμός θέσης ) για παράδειγμα, διαμινοπροπάνιο ( υπάρχουν ως 1, 2-διαμινοπροπάνιο (pn, CH3CH(NH2)CH2NH2) και 1, 3-διαμινοπροπάνιο (tn, H2N(CH2)3NH2), επίσης γνωστό ως τριμεθυλενοδιαμίνη.

Δεδομένου ότι οι συνδέτες συντονίζονται από διαφορετικές θέσεις σε σύμπλοκα συντονισμού, θα δημιουργήσει ισομερή συνδέτη. Π.χ.- [Co(pn)2Cl2]+ και [Co(tn)2Cl2]+

Συμπέρασμα

Ο δομικός ισομερισμός είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη της χημείας συντονισμού. Το άρθρο προσπάθησε να εξηγήσει όλες τις βασικές πληροφορίες σχετικά με τον δομικό ισομερισμό και τους δύο τύπους του. Δύο ή περισσότερες ενώσεις που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά διαφορετική διάταξη ατόμων ονομάζονται ισομερή. Αυτό έχει επεξεργαστεί με τη βοήθεια παραδειγμάτων και ερωτήσεων. Διαφορετικά είδη ισομερισμού έχουν επεξηγηθεί με παραδείγματα σε σημειώσεις δομικής ισομέρειας.