Allotropes مقابل الايزومرات: الفرق والمقارنة

هذه المصطلحات لها أهمية كبيرة في الكيمياء العضوية. على الرغم من أنها تبدو متشابهة إلى حد كبير ، إلا أنها تختلف اختلافًا كبيرًا في طبيعتها ووظائفها.

بعض العناصر مستقرة في درجة حرارة الغرفة ويمكن أن تحدث في صيغ مختلفة أو ترتيبات مختلفة. يمكن أن تتكون من عنصر واحد أو عدة عناصر. 

تعتبر Allotropes و isomers أفضل الأمثلة على هذه العناصر. الأيزومرات لها نفس الصيغة الجزيئية ولكن لها صيغة هيكلية مختلفة.

من ناحية أخرى ، فإن allotropes عبارة عن مركبات كيميائية مع تعديلات هيكلية لعنصر. يعملون على معايير مختلفة.

Allotropes و isomers نوعان مختلفان من العناصر أو المركبات. في معظم الأحيان ، تكون هذه المركبات مستقرة وموجودة بشكل طبيعي. 

الوجبات السريعة الرئيسية

1. Allotropes هي أشكال مختلفة من عنصر لها خصائص فيزيائية وكيميائية مميزة.
2. الايزومرات هي مركبات لها نفس الصيغة الجزيئية ولكن لها تراكيب جزيئية مختلفة.
3. يوضح كلا المفهومين كيف يمكن للذرات أن ترتب نفسها لتكوين مواد فريدة.

Allotropes مقابل الايزومرات 

تتكون Allotropes من عدد مختلف من الذرات ، بينما تتكون الأيزومرات من نفس العدد من الذرات. تتكون Allotropes من نفس العنصر الفردي ، بينما تتكون الايزومرات من عناصر مختلفة. Allotropes لها هياكل مختلفة ، في حين أن الايزومرات لها هياكل متشابهة.

تتكون Allotropes من عنصر واحد. تتكون العديد من المركبات الكيميائية من عنصر واحد يمكن أن يوجد في أكثر من شكل.

بسبب تكوينها ، لديهم خصائص متشابهة. ينتج عن التعديل الهيكلي لنفس العنصر مركبات مختلفة. 

من ناحية أخرى، تتكون الايزومرات من عناصر مختلفة. علاوة على ذلك، لديهم صيغة جزيئية مماثلة ونفس عدد الذرات.

لكن هذه المركبات لها صيغة هيكلية مختلفة تؤدي إلى تكوين أيزومرات. وقد لا تكون الخصائص هي نفسها بسبب التكوين.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	مقويات	نظائر
تعريف	تُعرف المركبات الكيميائية التي تحتوي على نفس العناصر ولكن الصيغ الكيميائية المتميزة بترتيبات مختلفة باسم allotropes.	الأيزومرات عبارة عن مركبات تشتمل على عناصر مختلفة ولها نفس الصيغة الكيميائية ولكن يتم ترتيبها بشكل مختلف
عدد الذرات	يتكون من أعداد مختلفة من الذرات	لديها نفس عدد الذرات.
أنواع العناصر	لها نفس العنصر الفردي	لها عناصر مختلفة
الهيكلية	دائما لها هياكل مختلفة.	قد يكون لها هياكل متشابهة أو مختلفة.
وجود	عادة ، موجودة في المعادن ، غير الفلزات ، أشباه الفلزات.	يمكن رؤيته في الجزيئات العضوية والجزيئات غير العضوية.
أنواع رئيسية	وهو يشمل المتآصلات المعدنية ، المتآصلات غير المعدنية ، المتآصلات المعدنية.	بشكل رئيسي ، هناك نوعان موجودان ؛ الايزومرات الهيكلية والأيزومرية الفراغية.

ما هي Allotropes؟

Allotropes هي عناصر كيميائية يمكن أن توجد في أكثر من شكل في نفس الحالة الفيزيائية. تُعرف هذه باسم allotropes.

نفس العنصر مع التعديلات الهيكلية المختلفة ينتج عنه مركبات مختلفة. عادة ، يتم ربط العناصر معًا بشكل مختلف.

يتم استخدام التآصل فقط للعناصر، وليس للمركبات. ومع ذلك، يقتصر الاستخدام على المواد الصلبة فقط مثل البلورات. ويشار إليها بأشكال مختلفة من العنصر داخل نفس الحالة المادية.

سيشكل الاختلاف الوحيد في الحالة الفيزيائية المتآصلة. علاوة على ذلك ، هناك أيضًا اختلاف في الصيغ الجزيئية أو اختلاف في التركيب البلوري. 

على سبيل المثال ، يمكن أن يوجد اثنان من تآصل الأكسجين في الحالات الصلبة والسائلة والغازية (O2 و O3).

العناصر الأخرى ، مثل الفوسفور ، لا تحافظ على تآصلات منفصلة في حالات فيزيائية مختلفة ؛ على سبيل المثال ، عندما يذوب الفوسفور في حالة سائلة ، تعود جميع تآصلاته الصلبة إلى شكل P4 المتطابق.

ما هي الايزومرات؟

تُعرف المركبات الكيميائية التي لها صيغ جزيئية متشابهة ولكن الصيغ الهيكلية المختلفة باسم الأيزومرات. على الرغم من أن لديهم ترتيبات ذرية مختلفة ، إلا أن لديهم نفس عدد الذرات. عادة ، تتكون من عناصر مختلفة.

الأيزومرات لها نفس عدد وأنواع الذرات ، لكن هذه الذرات مرتبة بطرق مختلفة. نتيجة لذلك ، تختلف الهياكل الكيميائية للأيزومرات عن بعضها البعض.

لا يشتركون بالضرورة في نفس الخصائص الفيزيائية أو الكيميائية ما لم تكن مجموعتهم الوظيفية متشابهة. 

تم العثور على نوعين من التماثل. التماثل البنيوي أو الدستوري و الأيزومرية الفراغية أو التماثل المكاني. ينتج التماثل البنيوي بسبب ارتباط الذرات والمجموعات الوظيفية بطرق مختلفة.

من ناحية أخرى ، تنتج الأيزومرية الفراغية بسبب الاختلافات في التموضع الهندسي. 

الاختلافات الرئيسية بين Allotropes و Isomers

تتميز Allotropes و isomers بحقيقة أنها مركبات مكونة من نفس العنصر الفردي ولكن مع صيغ كيميائية مختلفة بترتيبات مختلفة.

في حين أن الأيزومرات عبارة عن مركبات كيميائية تتكون من عناصر مختلفة لها صيغة جزيئية متشابهة ولكن صيغة هيكلية مختلفة. 

1. كلاهما مركبات كيميائية ، لكن المتآصلات تتكون من نفس العناصر الفردية ، ومن ناحية أخرى ، تتكون الأيزومرات من عناصر مختلفة. 
2. تحتوي Allotropes على صيغ كيميائية مختلفة بترتيبات مختلفة ، في حين أن الأيزومرات لها صيغة هيكلية مختلفة. 
3. الأيزومرات لها نفس عدد الذرات ، في حين أن المتآصلات لها عدد مختلف من الذرات. 
4. يمكن رؤية نفس الخصائص في التآصل بسبب التراكيب المماثلة. على الرغم من أن الأيزومرات لا تظهر خصائص مماثلة لأنها تعتمد على مجموعة الوظائف. 
5. تظهر المتآصلات في العناصر الكيميائية، بينما توجد الأيزومرات في الجزيئات أو الأيونات متعددة الذرات.

ترجع نتائج التآصل إلى العديد من العوامل ، مثل الضغط والضوء ودرجة الحرارة. تحدث التماكب بسبب الاختلافات في آليات اتصال الذرات وكذلك الاختلافات في تكوينات الذرات أو المجموعات في الفضاء.

مراجع حسابات

1. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ed064p404
2. https://www.nature.com/articles/nmat2885
3. https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/cr940246k
4. https://link.springer.com/article/10.1007/s10698-020-09383-3