Ключовата разлика между изотоничните и изоелектронните видове е, че изотоничните видове имат подобен брой неутрони, докато изоелектронните видове имат подобен брой електрони.
Термините изотоничен и изоелектронен се отнасят до химични видове, които имат нещо общо, например еднакъв брой електрони, еднакъв брой неутрони и т.н.
Какво представляват изотоничните видове?
Изотоничните видове са химични видове, имащи еднакъв брой неутрони. Те са известни също като изотони. Изотоните са два или повече нуклида с еднакъв брой неутрони, но имат различен брой протони. Неутронното число се обозначава с N, а протонното - със Z.
Чест пример са ядрата бор -12 и въглерод -13. И двата нуклида съдържат по 7 неутрона във всеки атом. Следователно можем да ги наречем изотони. Подобна група от изотонични видове включва атоми с 20 неутрона на атом. Тази група включва S-36, Cl-37, Ar-38, K-39 и Ca-40. Всички тези атоми имат 20 неутрона, но различен брой протони. Можем да получим броя на протоните, като извадим 20 от масовото число. Например за серния атом броят на протоните на атом=36 – 20=16.
Терминът изотоничен идва от гръцки и означава „еднакво разтягане“. Въведен е от немския физик К. Гугенхаймер. Може да има много атоми с еднакъв брой неутрони, когато се разглеждат изотопите на химичните елементи. Обикновено най-голям брой наблюдателно стабилни нуклиди излизат за два изотонични вида 50 и 82.
Какво представляват изоелектронните видове?
Изоелектронните видове са химични видове, имащи идентичен брой електрони. С други думи, изоелектронните видове имат същия брой електрони или същата електронна структура. Това явление е известно като изоелектронност.
Например въглеродният окис, NO+ и N2 са изоелектронни химични видове, тъй като тези структури имат еднакъв брой електрони на съединение. За разлика от това, CH3COOH и CH3N=NCH3 не са изоелектронни, защото имат различен брой електрони.
Значението на идентифицирането на изоелектронните химични видове е способността да се изучават значително свързани видове като двойки или серии. Освен това можем да очакваме това да бъде полезно за последователността и предвидимостта на свойствата на тези химически видове. Следователно, той ни дава указания за възможните свойства и реакции.
Например N атом и O+ йон са изоелектронни помежду си. Това е така, защото и двата вида имат пет валентни електрона и [He]2s22p3. Друг често срещан пример е серията от катиони с K+, Ca2+ и Sc3+. По подобен начин Cl-, S2- и P3- е анионна серия с подобен брой електрони.
В двуатомните молекули можем да използваме молекулярни орбитални диаграми, за да илюстрираме изоелектронността в двуатомна молекула. Това показва атомни орбитали, които се смесват в изоелектронни видове, показвайки идентичната орбитална комбинация, както и свързването.
Има някои многоатомни съединения, които могат да бъдат изоелектронни помежду си. Общоизвестен пример е аминокиселинна серия със серин, цистеин и селеноцистеин. Тези аминокиселини се различават една от друга според специфичния халкоген, който присъства на място в страничната верига.
Каква е разликата между изотонични и изоелектронни видове?
Изотоничните и изоелектронните химични видове са важни при изучаването на химичните свойства на свързани съединения. Ключовата разлика между изотоничните и изоелектронните видове е, че при изотоничните видове броят на неутроните е еднакъв, докато при изоелектронните видове броят на електроните е същият.
Инфографиката по-долу представя разликите между изотонични и изоелектронни видове в таблична форма за паралелно сравнение.
Резюме – изотонични срещу изоелектронни видове
Изотоничните видове са химични видове, имащи еднакъв брой неутрони. Изоелектронните видове са химически видове, имащи идентичен брой електрони. Следователно ключовата разлика между изотоничните и изоелектронните видове е, че изотоничните видове имат подобен брой неутрони, докато изоелектронните видове имат подобен брой електрони.
