La diferencia clave entre las especies isotónicas e isoelectrónicas es que las especies isotónicas tienen un número similar de neutrones, mientras que las especies isoelectrónicas tienen un número similar de electrones.
Los términos isotónico e isoelectrónico se refieren a especies químicas que tienen algo en común, por ejemplo, el mismo número de electrones, el mismo número de neutrones, etc.
¿Qué son las especies isotónicas?
Las especies isotónicas son especies químicas que tienen un número idéntico de neutrones. Estos también se conocen como isótonos. Los isótonos son dos o más nucleidos con el mismo número de neutrones, pero diferente número de protones. El número de neutrones se denota por N, y el número de protones se denota por Z.
Un ejemplo común serían los núcleos de boro -12 y carbono -13. Ambos nucleidos contienen 7 neutrones en cada átomo. Por lo tanto, podemos nombrarlos como isótonos. Un grupo similar de especies isotónicas incluye átomos con 20 neutrones por átomo. Este grupo incluye S-36, Cl-37, Ar-38, K-39 y Ca-40. Todos estos átomos tienen 20 neutrones pero diferente número de protones. Podemos obtener el número de protones restando 20 del número de masa. Por ejemplo, para el átomo de azufre, el número de protones por átomo=36 – 20=16.
El término isotónico proviene del griego y significa “mismo estiramiento”. Fue introducido por el físico alemán K. Guggenheimer. Puede haber muchos átomos con el mismo número de neutrones cuando se consideran los isótopos de los elementos químicos. Por lo general, el mayor número de nucleidos observablemente estables se da en dos especies isotónicas 50 y 82.
¿Qué son las especies isoelectrónicas?
Las especies isoelectrónicas son especies químicas que tienen un número idéntico de electrones. En otras palabras, las especies isoelectrónicas tienen el mismo número de electrones o la misma estructura electrónica. Este fenómeno se conoce como isoelectronicidad.
Por ejemplo, el monóxido de carbono, el NO+ y el N2 son especies químicas isoelectrónicas porque estas estructuras tienen el mismo número de electrones por compuesto. Por el contrario, CH3COOH y CH3N=NCH3 no son isoelectrónicos porque tienen un número diferente de electrones.
La importancia de identificar las especies químicas isoelectrónicas es la capacidad de estudiar especies significativamente relacionadas como pares o series. Además, podemos esperar que esto sea útil en la consistencia y previsibilidad de las propiedades de estas especies químicas. Por lo tanto, nos proporciona pistas sobre las posibles propiedades y reacciones.
Por ejemplo, el átomo de N y el ion O+ son isoelectrónicos entre sí. Esto se debe a que ambas especies tienen cinco electrones de valencia y el [He]2s22p3. Otro ejemplo común es la serie de cationes con K+, Ca2+ y Sc3+. De manera similar, Cl-, S2- y P3- son una serie de aniones con un número similar de electrones.
En moléculas diatómicas, podemos usar diagramas de orbitales moleculares para ilustrar la isoelectronicidad en una molécula diatómica. Esto muestra los orbitales atómicos que se mezclan en especies isoelectrónicas, lo que indica la combinación idéntica de orbitales, así como el enlace.
Hay algunos compuestos poliatómicos que pueden ser isoelectrónicos entre sí. Un ejemplo comúnmente conocido sería la serie de aminoácidos con serina, cisteína y selenocisteína. Estos aminoácidos son diferentes entre sí según el calcógeno específico que está presente en un lugar de la cadena lateral.
¿Cuál es la diferencia entre especies isotónicas e isoelectrónicas?
Las especies químicas isotónicas e isoelectrónicas son importantes para estudiar las propiedades químicas de los compuestos relacionados. La diferencia clave entre las especies isotónicas e isoelectrónicas es que, en las especies isotónicas, el número de neutrones es el mismo, mientras que en las especies isoelectrónicas, el número de electrones es el mismo.
La siguiente infografía presenta las diferencias entre las especies isotónicas e isoelectrónicas en forma tabular para compararlas una al lado de la otra.
Resumen: especies isotónicas frente a isoelectrónicas
Las especies isotónicas son especies químicas que tienen un número idéntico de neutrones. Las especies isoelectrónicas son especies químicas que tienen números idénticos de electrones. Por lo tanto, la diferencia clave entre las especies isotónicas e isoelectrónicas es que las especies isotónicas tienen un número similar de neutrones, mientras que las especies isoelectrónicas tienen un número similar de electrones.
