Izoelektronika - Isoelectronicity
Isoelektronicita je jev pozorovaný, když dvě nebo více molekul má stejnou strukturu (polohy a konektivity mezi atomy ) a stejné elektronické konfigurace , ale liší se tím, jaké konkrétní prvky jsou na určitých místech struktury.
Například CO , NO+
a N.
2jsou izoelektronické, zatímco CH
3COCH
3a CH
3N = NCH
3 nejsou.
Tato definice se někdy nazývá valenční izoelektronicita . Definice někdy nemusí být tak přísné, někdy vyžadují identitu celkového počtu elektronů a s ní i celou elektronickou konfiguraci . Obvykle jsou definice širší a mohou se rozšířit tak, aby umožňovaly různý počet atomů v porovnávaném druhu .
Důležitost konceptu spočívá v identifikaci významně příbuzných druhů, jako párů nebo sérií. Lze očekávat, že izoelektronické druhy budou vykazovat užitečnou konzistenci a předvídatelnost ve svých vlastnostech, takže identifikace sloučeniny jako isoelektronické s jednou již charakterizovanou nabízí vodítka k možným vlastnostem a reakcím (Rozdíly ve vlastnostech, jako je elektronegativita atomů u izolelektronických druhů, mohou ovlivnit reaktivitu.)
V kvantové mechaniky , vodík, jako atomy jsou ionty s pouze jeden elektron, jako je Li2+
. Tyto ionty by byly popsány jako izoelektronické s vodíkem .
Příklady
N atom a O+
ionty jsou izoelektronické, protože každý má pět valenčních elektronů , nebo přesněji elektronickou konfiguraci [He] 2s 2 2p 3 .
Podobně kationty K+
, Ca2+
a Sc3+
a anionty Cl-
, S2−
a P3−
jsou všechny izoelektronické s atomem Ar .
CO , CN-
, N.
2, a NE+
jsou izoelektronické, protože každý má dva atomy trojitě spojené dohromady a vzhledem k náboji mají analogické elektronické konfigurace ( N-
je v elektronické konfiguraci identický s O, takže CO je elektronicky identický s CN-
).
Molekulární orbitální diagramy nejlépe ilustrují isoelektronicitu v diatomických molekulách a ukazují, jak mísení atomových orbitálů v izoelektronických druzích vede ke shodné orbitální kombinaci, a tedy také k vazbě.
Složitější molekuly mohou být také polyatomické. Například aminokyseliny serin , cystein a selenocystein jsou navzájem izoelektronické. Liší se tím, jaký specifický chalkogen je přítomen na jednom místě v postranním řetězci.
CH
3COCH
3( aceton ) a CH
3N.
2CH
3( azomethan ) nejsou izoelektronické. Mají stejný počet elektronů, ale nemají stejnou strukturu.