Wat zijn geometrische isomeren?

Ook wel een cis-trans-isomeer genoemd, een geometrische isomeer is een type stereoisomeer dat twee staten heeft.Isomeren zijn moleculen die dezelfde moleculaire formule hebben maar verschillen in hun moleculaire structuur.Een stereoisomeer is een soort isomeer waarin atomen in dezelfde volgorde voorkomen, maar nog steeds structureel verschillend zijn.In het geval van geometrische isomeren vormen moleculen een trapvorm of een U-vorm.

Vaak voorkomen in moleculen met dubbele bindingen van koolstof koolstofarbon, kunnen geometrische isomeren optreden in elke stof met twee centrale atomen met een dubbele of drievoudige binding.Enkele bindingen, gecreëerd door twee atomen die een elektron delen, laten moleculen draaien op hun as, die vrije rotatie wordt genoemd.Vrije rotatie zorgt voor verschillende structurele configuraties van moleculen, hoewel de atomen op precies dezelfde manier zijn gebonden.Moleculen met enkele gebonden centrale atomen die verschillende structuren vertonen, lijken misschien geometrische isomeren te zijn, maar zijn in feite gewoon hetzelfde molecuul dat in zijn binding heeft gedraaid.

Dubbele bindingen, gecreëerd door twee atomen die twee elektronen delen, laten geen gratis toerotatie.Omdat hun rotatie beperkt is, kunnen moleculen met dubbele bindingen niet draaien om verschillende vormen te vormen, dus die welke een andere structurele opstelling lijken te hebben, zijn structureel verschillende moleculen.In geometrische isomeren, een atoom mdash;of vaker een groep atomen mdash;is gebonden aan elk van de centrale atomen.Dit creëert twee soorten structuren.

In de eerste is de groep atomen aan het centrale atoom op dezelfde plaats bevestigd voor beide atomen, dus elke kant van het molecuul is een spiegelbeeld van de andere.Dit creëert het U -vormmolecuul of het CIS -isomeer.In de tweede structuur zijn de atoomgroepen op tegenovergestelde plaatsen op de centrale moleculen gebonden, waardoor een trapstructuur ontstaat.

Bijvoorbeeld, de eenvoudigste geometrische isomeren zijn but-2-een, isomeren van het gasbuten, dat in olie wordt gevonden.Bonene, C ₄ H ₈ heeft vier isomeren, waarvan er twee geometrische isomeren zijn.De centrale atomen in But-2-een zijn beide koolstof, verbonden door een dubbele binding.Gehecht aan elk koolstofatoom is een waterstofatoom en een molecuul van CH ₃ .In CI's-But-2-ENE bevinden de CH ₃ moleculen zich aan dezelfde zijde van elk koolstofatoom en vormen een U-vorm.In trans-But-2-EENE bevinden de CH ₃ moleculen zich aan weerszijden en vormen de trapvorm.

Geometrische isomeren gedragen zich anders van elkaar.CIS en trans But-2-een hebben bijvoorbeeld verschillende kokende en smeltpunten.De temperatuur waarbij CIS isomeer kookt, is 39,2 deg; f (4 deg; c) en de smelttemperatuur is -218 deg; f (-139 deg; c), terwijl het trans -isomeer kookt op 33,8 deg; f (1 deg; c) ensmelt op -157 deg; f (-105 deg; c).