Ισομερισμός Ιονισμού

Οι ενώσεις με τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά τη διαφορετική δομική διάταξη των προσδεμάτων γύρω από το κεντρικό άτομο μετάλλου είναι γνωστές ως ισομερή και το φαινόμενο είναι γνωστό ως ισομερισμός.

Μπορεί να είναι δύο ή περισσότερα και να έχουν παρόμοιες ή διαφορετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες.

Οι ρίζες της λέξης ισομερές είναι ελληνικές—ίσος συν μέρος ή «ίσα μέρη». Ο όρος ισομερισμός σχετίζεται με τις ενώσεις που μπορούν να υπάρχουν σε δύο ή περισσότερες μορφές που διαφέρουν στη χημική τους δομή. Ο όρος ισομέρεια δόθηκε από τον Σουηδό χημικό Jacob Berzelius το έτος 1830.

Η ισομέρεια στις ενώσεις συντονισμού χωρίζεται κυρίως σε δύο τύπους.

1. Δομική ισομέρεια 

2. Στερεοϊσομέρεια

Υπάρχουν επίσης δύο γενικοί τύποι ισομερών

1. Συνταγματικά ισομερή 

2. Στερεοϊσομερή

Η ισομέρεια ιονισμού είναι μέρος της δομικής ισομερίας και πρόκειται να μελετήσουμε εν συντομία την ισομέρεια ιονισμού σε αυτό το άρθρο.

Δομική ισομέρεια και ο τύπος του 

Ο δομικός ισομερισμός είναι ένας τύπος ισομερισμού στον οποίο τα άτομα που υπάρχουν στις ενώσεις είναι πλήρως διατεταγμένα σε διαφορετική σειρά με τον ίδιο μοριακό τύπο.

Στο δομικό ισομερισμό υπάρχουν τα μόρια που έχουν το ίδιο είδος μοριακού τύπου με διαφορετικές συνδεσιμότητα ανάλογα με τη σειρά που τοποθετούνται μαζί. Ο δομικός ισομερισμός είναι γνωστός ως ο πιο ριζοσπαστικός τύπος ισομερισμού.

Παράδειγμα δομικού ισομερισμού 

Βουτανόλη H3C-(CH2)3–OH, μεθυλοπροπυλαιθέρας H3C–(CH2)2–O –CH3  και ο διαιθυλαιθέρας (H3C–CH2–)2O έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο C4H10O αλλά και τα τρία είναι διαφορετικά δομικά ισομερή.

Οι συνδέτες είναι παρόμοιοι σε ισομερή, αλλά συνδέονται διαφορετικά με το κεντρικό άτομο μετάλλου.

Ο δομικός ισομερισμός χωρίζεται σε 4 τύπους.

Ισομέρεια ιονισμού 

Σε αυτόν τον τύπο ισομερισμού, η ανταλλαγή προσδεμάτων λαμβάνει χώρα μεταξύ του συντονισμού και της σφαίρας ιονισμού. Έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά δίνουν διαφορετικά ιόντα στο διάλυμα.

Ισομέρεια σύνδεσης

Η ισομέρεια σύνδεσης φαίνεται από ενώσεις συντονισμού που έχουν αμμιδιντικούς συνδέτες. Αυτός ο τύπος ισομέρειας εμφανίζεται λόγω αλλαγής του ατόμου Δότη λόγω αμφεντίνων προσδεμάτων.

Ισομέρεια συντονισμού

Η ισομέρεια συντονισμού εμφανίζεται σε εκείνες τις ενώσεις συντονισμού στις οποίες το κατιόν και το ανιόν υπάρχουν και τα δύο ως σύμπλοκο. Πραγματοποιείται λόγω της ανταλλαγής προσδεμάτων μεταξύ δύο συμπλεγμάτων.

Ισομέρεια ενυδάτωσης ή διαλυτώματος

Ισομέρεια ενυδάτωσης υπάρχει σε εκείνα τα σύμπλοκα συντονισμού στα οποία ο αριθμός των μορίων του νερού είναι διαφορετικός. τα μόρια του νερού είναι παρόντα σε συντονισμό και στη σφαίρα ιοντισμού. Αυτός ο τύπος ισομέρειας είναι γνωστός ως ισομερισμός διαλύτη.

Ισομέρεια ιονισμού 

Οι σύνθετες ενώσεις που έχουν την ίδια σύνθεση αλλά από διαφορετικά ιόντα σε ένα υδατικό διάλυμα είναι γνωστές ως ισομερή ιονισμού και αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως ισομερισμός ιονισμού.

Η ισομέρεια ιονισμού μπορεί να εφαρμοστεί σε σύμπλοκα μετάλλων, η ισομέρεια ιονισμού σχετίζεται με τον τρόπο με τον οποίο προσδένονται οι συνδέτες στο μεταλλικό ιόν αυτών των συμπλεγμάτων.

Η σημασία του ισομερισμού ιονισμού είναι ότι περιλαμβάνει ανταλλαγή ιόντων εντός και εκτός της σφαίρας συντονισμού.

Στον ισομερισμό ιονισμού, οι ενώσεις δίνουν διαφορετικά ιόντα σε διάλυμα για την ανταλλαγή ιόντων στη σφαίρα συντονισμού και το αντίθετο ιόν που υπάρχει στο σύμπλοκο.

Ο ισομερισμός ενυδάτωσης ή διαλυτώματος είναι ένας ειδικός τύπος ισομερισμού ιονισμού.

 Το καλύτερο παράδειγμα αυτού συμβαίνει για το χλωριούχο χρώμιο "CrCl3.6H2O" που μπορεί να περιέχει 4, 5 ή 6 συντονισμένα μόρια νερού.

[CrCl2(H2O)4]Το Cl.2H2O έχει έντονο πράσινο χρώμα.

[CrCl(H2O)5]Cl2.H2O έχει γκρι χρώμα.

[Cr(H2O)6]Cl3 σε ιώδες χρώμα.

Τα ισομερή ιονισμού είναι γνωστά ως σύνθετα άλατα που έχουν τον ίδιο χημικό τύπο αλλά δίνουν διαφορετικά ιόντα όταν το σύμπλοκο ηλεκτρολύεται.

Παραδείγματα ισομερισμού ιονισμού 

1.[Co(NH3)5Br]SO4 και [Co(NH3)5 SO4]Br

     Βιολετί. Κόκκινο

Δίνουν SO42- και Br- αντίστοιχα στο υδατικό διάλυμα. Το ιώδες σύμπλοκο δίνει ένα λευκό ίζημα με διάλυμα BaCl2    ενώ το σύμπλοκο με κόκκινο χρώμα δίνει ένα κίτρινο ίζημα με AgNO3.

2. Ένα άλλο παράδειγμα είναι, [Pt(NH3)4(OH)2]SO4 και [Pt(NH3)4SO4](OH)2.

Αυτό συμβαίνει επειδή η διάταξη των ιόντων είναι ανόμοια σε ένα διάλυμα.

Για παράδειγμα,

[PtBr(NH3)3]O2NO2 (ανιόν σε διάλυμα)

[Pt(NO2)(NH3)]Br (ανιόν σε διάλυμα)

3.[CoBr(H2O)]Cl και [CoCl(H2O)]Br

Και τα δύο δίνουν διαφορετικούς τύπους ιόντων που διαλύσαμε σε υδατικό διάλυμα.

4.[Cr(NH3)5(OSO3)]Br και [Cr(NH3)5Br] SO4

Σε αυτό το Br– και το SO4 μπορούν να ανταλλάξουν τις θέσεις τους μεταξύ της σφαίρας συντεταγμένων και επίσης από τη σφαίρα ιονισμού, επομένως δείχνει ισομέρεια ιοντισμού.

Συμπέρασμα 

Η μελέτη του ισομερισμού παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάλυση παρόμοιων συμπλεγμάτων που έχουν διαφορετικές ιδιότητες. Η σισπλατίνη έχει θεραπευτικό ρόλο στον καρκίνο ενώ η τρανσπλατίνη είναι τοξική. Αν και και τα δύο έχουν τον ίδιο μοριακό και δομικό τύπο, η μόνη διαφορά είναι οι διατάξεις των προσδεμάτων.

Τα ισομερή διαφέρουν ως προς τη δομική διάταξη των ατόμων στο διάστημα. Στη χημεία της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, τα ισομερή είναι πολύ σημαντικά λόγω της δραστικής διακύμανσής τους στις χημικές και φυσικές ιδιότητες. Τα ισομερή είναι πολύ χρήσιμα στον τομέα της ιατρικής και της διατροφής, επειδή αρχίζουν να εργάζονται σε ισομερή έναντι άλλων, επομένως τα ισομερή είναι πολύ σημαντικά για την ανάπτυξη των φαρμακευτικών βιομηχανιών.