Isótopos vs Isómeros
Hay variaciones entre diferentes átomos. Además, hay variaciones dentro de los mismos elementos. Los isótopos son ejemplos de diferencias dentro de un solo elemento.
Una molécula o un ion que tiene la misma fórmula molecular puede existir de diferentes maneras según los órdenes de enlace, las diferencias de distribución de carga, la forma en que se organizan en el espacio, etc.; estos se conocen como isómeros.
Isótopos
Los átomos de un mismo elemento pueden ser diferentes. Estos diferentes átomos de un mismo elemento se llaman isótopos. Se diferencian entre sí por tener distinto número de neutrones. Dado que el número de neutrones es diferente, su número de masa también difiere. Sin embargo, los isótopos de un mismo elemento tienen el mismo número de protones y neutrones. Diferentes isótopos presentes en cantidades variables, y esto se da como un valor porcentual llamado abundancia relativa. Por ejemplo, el hidrógeno tiene tres isótopos como protio, deuterio y tritio. Su número de neutrones y abundancias relativas son los siguientes.
1H – sin neutrones, la abundancia relativa es 99,985 %
2H- un neutrón, la abundancia relativa es 0,015 %
3H- dos neutrones, la abundancia relativa es 0%
El número de neutrones que puede contener un núcleo difiere de un elemento a otro. Entre estos isótopos, solo algunos son estables. Por ejemplo, el oxígeno tiene tres isótopos estables y el estaño tiene diez isótopos estables. La mayoría de las veces, los elementos simples tienen el mismo número de neutrones que el número de protones, pero en los elementos pesados hay más neutrones que protones. El número de neutrones es importante para equilibrar la estabilidad de los núcleos. Cuando los núcleos son demasiado pesados, se vuelven inestables y, por lo tanto, esos isótopos se vuelven radiactivos. Por ejemplo, 238 U emite radiación y se desintegra en núcleos mucho más pequeños. Los isótopos pueden tener diferentes propiedades debido a sus diferentes masas. Por ejemplo, pueden tener espines diferentes, por lo que sus espectros de RMN difieren. Sin embargo, su número de electrones es similar dando lugar a un comportamiento químico similar.
Se puede usar un espectrómetro de masas para obtener información sobre los isótopos. Da el número de isótopos que tiene un elemento, sus abundancias y masas relativas.
Isómeros
Los isómeros son compuestos diferentes con la misma fórmula molecular. Hay varios tipos de isómeros. Los isómeros se pueden dividir principalmente en dos grupos como isómeros constitucionales y estereoisómeros. Los isómeros constitucionales son isómeros en los que la conectividad de los átomos difiere en las moléculas. El butano es el alcano más simple que muestra isomería constitucional. El butano tiene dos isómeros constitucionales, el propio butano y el isobuteno.
En los estereoisómeros, los átomos están conectados en la misma secuencia, a diferencia de los isómeros constitucionales. Los estereoisómeros difieren solo en la disposición de sus átomos en el espacio. Los estereoisómeros pueden ser de dos tipos, enantiómeros y diastereómeros. Los diastereómeros son estereoisómeros cuyas moléculas no son imágenes especulares entre sí. Los isómeros cis trans del 1,2-dicloroeteno son diastereoisómeros. Los enantiómeros son estereoisómeros cuyas moléculas son imágenes especulares no superponibles entre sí. Los enantiómeros ocurren solo con moléculas quirales. Una molécula quiral se define como aquella que no es idéntica a su imagen especular. Por lo tanto, la molécula quiral y su imagen especular son enantiómeros entre sí. Por ejemplo, la molécula de 2-butanol es quiral, y tanto ella como sus imágenes especulares son enantiómeros.
¿Cuál es la diferencia entre isótopos e isómeros?
• Los isótopos son diferentes átomos del mismo elemento. Los isómeros son compuestos diferentes con la misma fórmula molecular.
• Los isótopos se diferencian entre sí por el número de neutrones, mientras que los isómeros se diferencian entre sí por la disposición de los átomos.
• Los isótopos de un solo elemento tienen el mismo comportamiento químico, pero las propiedades físicas pueden diferir. Los isómeros con la misma fórmula química tienen diferencias tanto en propiedades químicas como físicas (excepto algunos isómeros).
