La diferència clau entre les espècies isotòniques i isoelectròniques és que les espècies isotòniques tenen un nombre similar de neutrons, mentre que les espècies isoelectròniques tenen un nombre similar d'electrons.
Els termes isotònic i isoelectrònic es refereixen a espècies químiques que tenen alguna cosa en comú, per exemple, el mateix nombre d'electrons, el mateix nombre de neutrons, etc.
Què són les espècies isotòniques?
Les espècies isotòniques són espècies químiques que tenen idèntic nombre de neutrons. Aquests també es coneixen com a isotones. Les isotones són dos o més nuclids amb el mateix nombre de neutrons, però tenen un nombre diferent de protons. El nombre de neutrons es denota amb N i el nombre de protons es denota amb Z.
Un exemple comú seria el bor -12 i el carboni -13 nuclis. Tots dos nuclids contenen 7 neutrons a cada àtom. Per tant, els podem anomenar isotones. Un grup similar d'espècies isotòniques inclou àtoms amb 20 neutrons per àtom. Aquest grup inclou S-36, Cl-37, Ar-38, K-39 i Ca-40. Tots aquests àtoms tenen 20 neutrons però diferents nombres de protons. Podem obtenir el nombre de protons deduint 20 del nombre de massa. Per exemple, per a l'àtom de sofre, el nombre de protons per àtom=36 – 20=16.
El terme isotònic prové del grec que significa "mateix estirament". Va ser introduït pel físic alemany K. Guggenheimer. Hi pot haver molts àtoms amb el mateix nombre de neutrons quan es consideren els isòtops dels elements químics. Normalment, el nombre més gran de nuclids observacionalment estables surt per a dues espècies isotòniques 50 i 82.
Què són les espècies isoelectròniques?
Les espècies isoelectròniques són espècies químiques que tenen idèntic nombre d'electrons. En altres paraules, les espècies isoelectròniques tenen el mateix nombre d'electrons o la mateixa estructura electrònica. Aquest fenomen es coneix com a isoelectronicitat.
Per exemple, el monòxid de carboni, el NO+ i l'N2 són espècies químiques isoelectròniques perquè aquestes estructures tenen el mateix nombre d'electrons per compost. En canvi, CH3COOH i CH3N=NCH3 no són isoelectrònics perquè tenen un nombre diferent d'electrons.
La importància d'identificar les espècies químiques isoelectròniques és la capacitat d'estudiar espècies significativament relacionades com a parelles o sèries. A més, podem esperar que això sigui útil per a la consistència i predictibilitat de les propietats d'aquestes espècies químiques. Per tant, ens proporciona pistes sobre les possibles propietats i reaccions.
Per exemple, l'àtom N i l'ió O+ són isoelectrònics entre si. Això es deu al fet que ambdues espècies tenen cinc electrons de valència i el [He]2s22p3. Un altre exemple comú és la sèrie de cations amb K+, Ca2+ i Sc3+. De la mateixa manera, Cl-, S2- i P3- són una sèrie d'anions amb un nombre similar d'electrons.
A les molècules diatòmiques, podem utilitzar diagrames d'orbitals moleculars per il·lustrar la isoelectronicitat d'una molècula diatòmica. Això mostra orbitals atòmics que es barregen en espècies isoelectròniques, indicant la idèntica combinació d'orbitals així com l'enllaç.
Hi ha alguns compostos poliatòmics que poden ser isoelectrònics entre si. Un exemple conegut seria la sèrie d'aminoàcids amb serina, cisteïna i selenocisteïna. Aquests aminoàcids són diferents entre si segons el calcogen específic que hi ha en un lloc de la cadena lateral.
Quina diferència hi ha entre les espècies isotòniques i isoelectròniques?
Les espècies químiques isotòniques i isoelectròniques són importants per estudiar les propietats químiques dels compostos relacionats. La diferència clau entre les espècies isotòniques i isoelectròniques és que en les espècies isotòniques, el nombre de neutrons és el mateix, mentre que, en les espècies isoelectròniques, el nombre d'electrons és el mateix.
La infografia següent presenta les diferències entre les espècies isotòniques i isoelectròniques en forma de taula per a una comparació una al costat de l' altra.
Resum: espècies isotòniques i isoelectròniques
Les espècies isotòniques són espècies químiques que tenen idèntic nombre de neutrons. Les espècies isoelectròniques són espècies químiques que tenen idèntic nombre d'electrons. Per tant, la diferència clau entre les espècies isotòniques i isoelectròniques és que les espècies isotòniques tenen un nombre similar de neutrons, mentre que les espècies isoelectròniques tenen un nombre similar d'electrons.
