Isòmers geomètrics versus isòmers estructurals
Els isòmers són compostos diferents amb la mateixa fórmula molecular. Hi ha diversos tipus d'isòmers. Els isòmers es poden dividir principalment en dos grups com a isòmers constitucionals i estereoisòmers. Els isòmers constitucionals són isòmers on la connectivitat dels àtoms difereix en les molècules. En els estereoisòmers, els àtoms estan connectats en la mateixa seqüència, a diferència dels isòmers constitucionals. Els estereoisòmers només es diferencien en la disposició dels seus àtoms a l'espai. Els estereoisòmers poden ser de dos tipus, enantiòmers i diastereoisòmers. Els diastereòmers són estereoisòmers, les molècules dels quals no són imatges miralls les unes de les altres. Els enantiòmers són estereoisòmers, les molècules dels quals són imatges mirall no superposables entre si. Els enantiòmers es produeixen només amb molècules quirals. Una molècula quiral es defineix com aquella que no és idèntica a la seva imatge mirall. Per tant, la molècula quiral i la seva imatge mirall són enantiòmers l'un de l' altre. Per exemple, la molècula de 2-butanol és quiral, i aquesta i les seves imatges mirall són enantiòmers.
Isòmers geomètrics
Els isòmers geomètrics són un tipus d'estereoisòmers. Aquest tipus d'isòmers resulta, quan les molècules tenen una rotació restringida, bàsicament, a causa d'un doble enllaç. Quan hi ha un únic enllaç carboni-carboni, la rotació és possible. Per tant, encara que dibuixem els àtoms, la seva disposició serà la mateixa. Però quan hi ha un doble enllaç carboni-carboni, podem dibuixar dues disposicions d'àtoms en una molècula. Els isòmers resultants es coneixen com a isòmers cis, trans o isòmers E-Z. En l'isòmer cis, els mateixos tipus d'àtoms es troben al mateix costat de la molècula. Però en l'isòmer trans, els mateixos tipus d'àtoms es troben al costat oposat de la molècula. Per exemple, les estructures cis i trans de l'1,2-dicloroetano són les següents.
Perquè una molècula tingui isòmers geomètrics, no només n'hi ha prou amb tenir un doble enllaç. Els dos àtoms o grups units a un extrem del doble enllaç haurien de ser diferents. Per exemple, la següent molècula no té isòmers geomètrics, els dos àtoms de l'extrem esquerre són hidrògens. Per això, si el dibuixem en cis o en trans, les dues molècules són iguals.
Però no importa si els quatre grups o àtoms units són diferents. En aquesta ocasió, els podem anomenar E o Z.
Isòmers estructurals
Aquests també es coneixen com a isòmers constitucionals. Els isòmers constitucionals són isòmers, on la connectivitat dels àtoms difereix en les molècules. El butà és l'alcà més simple per mostrar isomeria constitucional. El butà té dos isòmers constitucionals, el propi butà i l'isobutè.
Com que les seves connectivitats són diferents, dues molècules tenen propietats físiques i químiques diferents. Els isòmers estructurals es poden formar per hidrocarburs on tenen un mínim de quatre àtoms de carboni. Hi ha tres tipus d'isòmers estructurals com els isòmers esquelètics, posicionals i de grups funcionals. En l'isomeria esquelètica, tal com es mostra a l'exemple anterior, l'esquelet es reordena per donar diferents isòmers. En els isòmers de posició, un grup funcional o un altre grup canvia de posició. En els isòmers de grups funcionals, tot i que tenen la mateixa fórmula, les molècules es diferencien per tenir grups funcionals diferents.
Quina diferència hi ha entre els isòmers geomètrics i els isòmers estructurals?
• Els isòmers geomètrics són estereoisòmers. Per tant, les connectivitats també són les mateixes en comparació amb els isòmers estructurals, on els isòmers difereixen a causa de les connectivitats dels àtoms. En els isòmers geomètrics, es diferencien a causa de la disposició tridimensional de l'espai.
• Sovint per a una molècula hi ha dos isòmers geomètrics com cis, trans o E, Z, però per a una molècula hi pot haver un gran nombre d'isòmers estructurals.
• L'isomeria geomètrica es mostra bàsicament per molècules amb dobles enllaços carboni-carboni. La isomeria estructural també es mostra amb alcans, alquens, alquins i compostos aromàtics.
