Isómeros são compostos que são idênticos na fórmula, mas diferente na sua estrutura ou arranjo espacial. Elas ocorrem em toda a natureza, mas são de interesse especial em química orgânica - o estudo de compostos de carbono - por causa da enorme variedade de moléculas orgânicas economicamente importantes. Os cientistas tentaram matematicamente derivar o número de isómeros de moléculas orgânicas de cadeia linear, chamados alcanos, mas eles descobriram nenhuma relação simples entre a contagem de isómero e o teor de carbono. No entanto, os programas de computador que se decomponham estruturas alcano em fragmentos administráveis dar bons resultados.
Tipos de isómeros
Os dois tipos de isómeros são estrutural e a óptica. isômeros estruturais têm diferentes arranjos de átomos ou pequenos aglomerados de átomos, chamados grupos funcionais. Estes isômeros resultam de diferenças na forma como o ramo moléculas e como os grupos funcionais são organizados. Os isómeros ópticos ou estereoisómeros, são estruturalmente idênticos, mas diferem na maneira como os átomos e os grupos funcionais são geometricamente posicionados no espaço. Exemplos de isómeros ópticos incluem imagens de espelho e moléculas que torcem em sentidos opostos.
Conheça os alcanos
Os alcanos são cadeias de carbono (C) e hidrogénio (átomos de H), dispostos de modo que, para cada n átomos de carbono existem 2n + 2 átomos de hidrogénio. Alcanos originam principalmente de gás natural e petróleo bruto. O carbono em cadeias de alcanos formas em que cada carbono liga-se a quatro outros átomos, quer através de ligações C-H, C-C ou. alcanos retas, ou acíclicos, não formam estruturas de anel. O mais simples é alcano metano, CH4. Alcanos com quatro ou mais átomos de carbono podem formar isómeros estruturais, e aqueles com sete ou mais átomos de carbono também podem formar isómeros ópticos. Alguns isômeros são "estericamente desfavorável," o que significa que eles são susceptíveis de formar porque requerem energia extra a permanecer estável.
contando Is�eros
Robert Paton e Jonathan Goodman, da Universidade de Cambridge oferecer uma aplicação gratuita, chamada IsoCount, que calcula o número de isômeros estruturais e ópticas para qualquer alcano acíclico. Basta digitar o número de átomos de carbono na alcano eo programa calcula a contagem isômero estrutural e óptica, anotando quantos estão estericamente desfavorável. O programa usa um algoritmo que analisa iterativamente porção do alcano para derivar o número de isómeros. Por exemplo, se você digitar sete, o programa informa que o alcano C7H16 tem nove isômeros estruturais e duas ópticas.
alcanos instáveis
Alcanos com 16 ou 17 átomos de carbono não são compostos estáveis e rapidamente se dissociar em temperatura ambiente. O C17 não existe em tudo e C16 só pode formar rapidamente a temperaturas muito baixas. Alguns alcanos de cadeia mais longa também são instáveis. O programa IsoCount responde por fragmentos de carbono instáveis ao relatar seus resultados. A contagem de isómeros cresce rapidamente à medida que o número de átomos de carbono em aumentos de alcano. Os autores IsoCount estimar que os isómeros de um alcano com 167 átomos de carbono que superam todas as partículas no universo.
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