La diferencia clave entre isoelectrónicos e isósteros es que las especies químicas isoelectrónicas tienen configuraciones electrónicas similares, mientras que los isósteros son especies químicas que tienen un tamaño similar, el mismo número de átomos y electrones de valencia.
El prefijo “iso-” significa que dos o más especies químicas tienen el mismo rasgo característico. Las especies isoelectrónicas y los isósteros son dos de esos tipos de características. Sin embargo, estos dos términos son diferentes entre sí, dependiendo de la característica que se considere comparar entre dos o más especies químicas.
¿Qué es Isoelectrónica?
El término isoelectrónico se refiere a tener el mismo número de electrones o la misma configuración electrónica. Las especies químicas que estamos considerando en este contexto incluyen átomos, iones o moléculas. Estas especies químicas deben tener la misma estructura electrónica del mismo número de electrones de valencia para poder denominarlas especies isoelectrónicas. En otras palabras, este término se refiere a la característica de "igual electricidad" o "igual carga". Por lo general, estas especies químicas también muestran propiedades químicas similares porque las propiedades químicas de las especies químicas están determinadas por la configuración electrónica de las especies químicas.
Al considerar algunos ejemplos de especies químicas isoelectrónicas, un ejemplo común sería el átomo de He y el ion Li+ (catión de litio), donde ambas especies químicas tienen dos electrones en sus átomos/iones. De manera similar, K+ (catión de potasio) y Ca+2 (catión de calcio) son isoelectrónicos ya que ambos cationes tienen la configuración electrónica [Ne]4s1. Además de los átomos/iones, también podemos dar algunos ejemplos de moléculas que son isoelectrónicas entre sí, incluida la molécula de monóxido de carbono y la molécula de gas nitrógeno.
Figura 01: Ejemplos de moléculas isoelectrónicas
El concepto de naturaleza isoelectrónica de las especies químicas es útil para predecir las propiedades y reacciones de una especie química. Podemos usar esta característica para identificar átomos similares al hidrógeno que tienen un electrón de valencia y por lo tanto son isoelectrónicos al hidrógeno. Además, podemos aplicar este concepto para identificar compuestos raros o desconocidos en función de su parecido electrónico con una especie química común o conocida.
¿Qué son los isósteros?
El término isóstero se refiere a especies químicas que tienen un tamaño similar, el mismo número de átomos y el mismo número de electrones de valencia. Las especies químicas que estamos considerando en este contexto son moléculas o iones. Por ejemplo, el benceno y el tiofeno son moléculas isotéricas. Generalmente, las moléculas isostéricas tienen la misma forma debido a que sus arreglos de electrones son idénticos. A menudo, estas especies químicas también tienen propiedades electrónicas similares. El concepto de isósteros fue desarrollado por primera vez por Irving Langmuir en 1919. Posteriormente, Grimm lo modificó.
¿Cuál es la diferencia entre isoelectrónicos e isósteros?
La diferencia clave entre isoelectrónicos e isósteros es que las especies químicas isoelectrónicas tienen configuraciones electrónicas similares, mientras que los isósteros son especies químicas que tienen un tamaño similar, el mismo número de átomos y electrones de valencia. Además, los isoelectrónicos describen átomos, iones o moléculas, mientras que los isósteros describen iones o moléculas. Por ejemplo, el gas monóxido de carbono y el gas nitrógeno son isoelectrónicos entre sí, mientras que el benceno y el tiofeno son isósteros.
La siguiente infografía resume las diferencias entre isoelectrónicos e isósteros en forma tabular para compararlos lado a lado.
Resumen: isoelectrónicos frente a isósteros
El término isoelectrónico es diferente del término isósteros porque describen dos características diferentes de las especies químicas. La diferencia clave entre isoelectrónicos e isósteros es que las especies químicas isoelectrónicas tienen configuraciones electrónicas similares, mientras que los isósteros son especies químicas que tienen un tamaño similar, el mismo número de átomos y electrones de valencia.
