同素体と異性体: 違いと比較

有機化学では、これらの用語は非常に重要です。 これらはほとんど同じように見えますが、その性質と機能には大きな違いがあります。

一部の元素は室温で安定しており、異なる式または異なる配置で存在する可能性があります。 単一の要素または複数の要素で構成できます。 

同素体と異性体は、そのような元素の最良の例です。 異性体は分子式は同じですが、構造式が異なります。

一方、同素体は、元素の構造が変化した化合物です。 これらはさまざまなパラメータに作用します。

同素体と異性体は、XNUMX つの異なるタイプの元素または化合物です。 ほとんどの場合、これらは安定した天然化合物です。 

主要な取り組み

1. 同素体は、異なる物理的および化学的特性を持つ要素のさまざまな形態です。
2. 異性体は、分子式が同じで分子構造が異なる化合物です。
3. どちらの概念も、原子がどのように配列して固有の物質を作成できるかを示しています。

同素体と異性体 

同素体は異なる数の原子で構成されますが、異性体は同じ数の原子で構成されます。 同素体は同じ単一元素で構成されますが、異性体は異なる元素で構成されます。 同素体は異なる構造を持っていますが、異性体は類似した構造を持っています。

同素体は単一の元素で構成されています。 多くの化学化合物は、複数の形で存在できる単一の元素によって形成されます。

それらの組成のために、それらは同様の特性を持っています。 同じ要素の構造変更により、異なる化合物が生成されます。 

一方、異性体は異なる元素で構成されます。 さらに、それらは類似した分子式と同じ数の原子を持っています。

しかし、これらの化合物は異なる構造式を持っているため、異性体が形成されます。 また、組成により特性が異なる場合があります。

比較表

比較のパラメータ	同素体	異性体
定義	同じ元素を持ち、異なる配置で異なる化学式を持つ化学化合物は、同素体として知られています。	異性体は、さまざまな元素を含み、同じ化学式を持ちますが、配置が異なる化合物です。
原子数	それは異なる数の原子で構成されています	それは同じ数の原子を持っています。
要素の種類	それは同じ単一の要素を持っています	色々な要素があります
Structure	常に異なる構造を持っています。	構造が似ていたり異なっていたりします。
プレゼンス	通常、金属、非金属、メタロイドに存在します。	有機分子と無機分子に見られます。
主な種類	これには、金属同素体、非金属同素体、半金属同素体が含まれます。	主に、XNUMX つの形式が存在します。 構造異性体と立体異性。

同素体とは何ですか?

同素体は、同じ物理的状態で複数の形で存在できる化学元素です。 これらは同素体として知られています。

異なる構造修飾を持つ同じ要素は、異なる化合物をもたらします。 通常、要素は異なる方法で結合されます。

同素性は元素にのみ使用され、化合物には使用されません。 ただし、使用できるのは結晶などの固体材料に限られます。 これは、同じ物理的状態内の要素の異なる形式と呼ばれます。

物理的状態の唯一の違いは、同素体を構成します。 また、分子式の違いや結晶構造の違いもあります。 

たとえば、酸素の 2 つの同素体は、固体、液体、および気体の状態 (O3 と OXNUMX) で存在できます。

リンなどの他の元素は、さまざまな物理的状態で個別の同素体を保持しません。 たとえば、リンが液体状態に溶けると、その固体同素体はすべて同じ P4 型に戻ります。

異性体とは

分子式は似ているが構造式が異なる化合物は、異性体として知られています。 原子配列は異なりますが、原子の数は同じです。 通常、それらは異なる要素で構成されています。

異性体は同じ数と種類の原子を持っていますが、これらの原子は異なる方法で配置されています。 その結果、異性体の化学構造は互いに異なります。

官能基が類似していない限り、それらは必ずしも同じ物理的または化学的特性を共有するとは限りません。 

XNUMX 種類の異性が見られます。 構造異性または憲法異性、および 立体異性 または空間異性。 構造異性は、原子と官能基が異なる方法で結合するために生じます。

一方、幾何学的位置の違いにより、立体異性が生じます。 

同素体と異性体の主な違い

同素体と異性体は、同じ単一の元素で構成されているが、さまざまな化学式が異なる配置で構成されている化合物であるという事実によって区別されます。

一方、異性体は、分子式は似ているが構造式が異なる、異なる元素で構成される化合物です。 

1. どちらも化合物ですが、同素体は同じ単一元素で構成されており、異性体は異なる元素で構成されています。 
2. 同素体は異なる配置で異なる化学式を持ち、異性体は異なる構造式を持ちます。 
3. 異性体は同じ数の原子を持ちますが、同素体は異なる数の原子を持ちます。 
4. 組成が似ているため、同素体でも同じ特性が見られます。 ただし、異性体は官能基に依存するため、同様の特性を示しません。 
5. 同素体は化学元素に見られ、異性体は分子または多原子イオンに見られます。

同素体の結果は、圧力、光、温度などの多くの要因によるものです。 異性体は、原子の結合メカニズムの違い、および空間内の原子またはグループの構成の違いによって引き起こされます。

参考文献

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

最終更新日 : 09 年 2023 月 XNUMX 日