Allotrope vs. Isomere: Unterschied und Vergleich

In der organischen Chemie haben diese Begriffe eine große Bedeutung. Obwohl sie ziemlich ähnlich erscheinen, haben sie einen großen Unterschied in ihrer Art und Funktionalität.

Einige Elemente sind bei Raumtemperatur stabil und können in unterschiedlichen Formeln oder unterschiedlichen Anordnungen vorkommen. Es kann aus einem einzigen Element oder mehreren Elementen bestehen. 

Allotrope und Isomere sind die besten Beispiele für solche Elemente. Isomere haben die gleiche Summenformel, aber eine unterschiedliche Strukturformel.

Allotrope hingegen sind chemische Verbindungen mit strukturellen Modifikationen eines Elements. Sie arbeiten mit unterschiedlichen Parametern.

Allotrope und Isomere sind zwei verschiedene Arten von Elementen oder Verbindungen. Meistens sind dies stabile und natürlich vorkommende Verbindungen. 

Key Take Away

1. Allotrope sind verschiedene Formen eines Elements mit unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften.
2. Isomere sind Verbindungen mit der gleichen Summenformel, aber unterschiedlichen Molekülstrukturen.
3. Beide Konzepte demonstrieren, wie Atome sich selbst anordnen können, um einzigartige Substanzen zu schaffen.

Allotrope vs. Isomere 

Allotrope bestehen aus einer unterschiedlichen Anzahl von Atomen, während Isomere aus der gleichen Anzahl von Atomen bestehen. Allotrope bestehen aus demselben einzelnen Element, während Isomere aus verschiedenen Elementen bestehen. Allotrope haben unterschiedliche Strukturen, während Isomere ähnliche Strukturen haben.

Allotrope bestehen aus einem einzigen Element. Viele chemische Verbindungen werden von einem einzigen Element gebildet, das in mehr als einer Form vorkommen kann.

Aufgrund ihrer Zusammensetzung haben sie ähnliche Eigenschaften. Die strukturelle Modifikation desselben Elements führt zu unterschiedlichen Verbindungen. 

Andererseits bestehen Isomere aus verschiedenen Elementen. Darüber hinaus haben sie eine ähnliche Summenformel und die gleiche Anzahl an Atomen.

Diese Verbindungen haben jedoch eine andere Strukturformel, die zur Bildung von Isomeren führt. Und die Eigenschaften können aufgrund der Zusammensetzung nicht gleich sein.

Vergleichstabelle

Vergleichsparameter	Allotrope	Isomere
Definition	Chemische Verbindungen mit denselben Elementen, aber unterschiedlichen chemischen Formeln in unterschiedlichen Anordnungen werden als Allotrope bezeichnet.	Isomere sind Verbindungen, die verschiedene Elemente enthalten und die gleiche chemische Formel haben, aber unterschiedlich angeordnet sind
Anzahl der Atome	Es besteht aus unterschiedlich vielen Atomen	Es hat die gleiche Anzahl von Atomen.
Arten von Elementen	Es hat das gleiche einzelne Element	Es hat verschiedene Elemente
Struktur	Es hat immer unterschiedliche Strukturen.	Es kann ähnliche oder unterschiedliche Strukturen haben.
Präsenz	Normalerweise in Metallen, Nichtmetallen, Halbmetallen vorhanden.	Es kann in organischen Molekülen und anorganischen Molekülen gesehen werden.
Haupttypen	Es umfasst Metallallotrope, Nichtmetallallotrope und Metalloidallotrope.	Hauptsächlich sind zwei Formen vorhanden; Strukturisomere und Stereoisomerie.

Was sind Allotrope?

Allotrope sind chemische Elemente, die in mehr als einer Form im gleichen physikalischen Zustand existieren können. Diese werden als Allotrope bezeichnet.

Dasselbe Element mit unterschiedlichen strukturellen Modifikationen führt zu unterschiedlichen Verbindungen. Normalerweise werden Elemente unterschiedlich miteinander verbunden.

Allotropie wird nur für Elemente verwendet, nicht für Verbindungen. Allerdings ist die Verwendung nur auf feste Materialien wie Kristalle beschränkt. Dabei handelt es sich um verschiedene Formen eines Elements innerhalb desselben physikalischen Zustands.

Der einzige Unterschied im physikalischen Zustand wird Allotrope darstellen. Darüber hinaus gibt es auch einen Unterschied in den Summenformeln oder einen Unterschied in der kristallinen Struktur. 

Zum Beispiel können zwei Allotrope von Sauerstoff in festem, flüssigem und gasförmigem Zustand existieren (O2 und O3).

Andere Elemente wie Phosphor bewahren in verschiedenen physikalischen Zuständen keine diskreten Allotrope; Wenn beispielsweise Phosphor in einen flüssigen Zustand geschmolzen wird, kehren alle seine festen Allotrope in die identische P4-Form zurück.

Was sind Isomere?

Chemische Verbindungen mit ähnlichen Summenformeln, aber unterschiedlichen Strukturformeln werden als Isomere bezeichnet. Obwohl sie unterschiedliche Atomanordnungen haben, haben sie die gleiche Anzahl von Atomen. Üblicherweise bestehen sie aus verschiedenen Elementen.

Isomere haben die gleiche Anzahl und Art von Atomen, aber diese Atome sind unterschiedlich angeordnet. Infolgedessen unterscheiden sich die chemischen Strukturen der Isomere voneinander.

Sie haben nicht unbedingt die gleichen physikalischen oder chemischen Eigenschaften, es sei denn, ihre funktionelle Gruppe ist ähnlich. 

Es gibt zwei Arten von Isomerie; Struktur- oder Konstitutionsisomerie und Stereoisomerie oder räumliche Isomerie. Strukturisomerie entsteht, weil Atome und funktionelle Gruppen auf unterschiedliche Weise gebunden sind.

Andererseits ergibt sich Stereoisomerie aufgrund von Unterschieden in der geometrischen Positionierung. 

Hauptunterschiede zwischen Allotropen und Isomeren

Allotrope und Isomere unterscheiden sich dadurch, dass es sich um Verbindungen handelt, die aus demselben Einzelelement bestehen, jedoch mit verschiedenen chemischen Formeln in unterschiedlichen Anordnungen.

Isomere hingegen sind chemische Verbindungen aus verschiedenen Elementen, die eine ähnliche Summenformel, aber eine unterschiedliche Strukturformel haben. 

1. Beides sind chemische Verbindungen, aber Allotrope bestehen aus den gleichen Einzelelementen, Isomere dagegen aus unterschiedlichen Elementen. 
2. Allotrope haben unterschiedliche chemische Formeln in unterschiedlicher Anordnung, während Isomere eine unterschiedliche Strukturformel haben. 
3. Isomere haben die gleiche Anzahl von Atomen, während Allotrope eine unterschiedliche Anzahl von Atomen haben. 
4. Die gleichen Eigenschaften können aufgrund ähnlicher Zusammensetzungen in Allotropen gesehen werden. Isomere zeigen jedoch keine ähnlichen Eigenschaften, da dies von der Funktionalitätsgruppe abhängt. 
5. Allotrope kommen in chemischen Elementen vor, während Isomere in Molekülen oder mehratomigen Ionen vorkommen.

Allotropieergebnisse sind auf viele Faktoren wie Druck, Licht und Temperatur zurückzuführen. Isomerie wird durch Unterschiede in den Mechanismen der Atomverbindung sowie durch Unterschiede in der Konfiguration von Atomen oder Gruppen im Raum verursacht.

Literaturhinweise

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