Was sind geometrische Isomere?

Benannte auch ein cis-trans Isomer, ein geometrisches Isomer ist eine Art Stereoisomer, das zwei Zustände hat. Isomere sind Moleküle, die die gleiche molekulare Formel haben, aber unterscheiden sich in ihrer molekularen Struktur. Ein Stereoisomer ist eine Art Isomer, in der Atome im gleichen Auftrag auftreten, aber ist noch strukturell unterschiedlich. Im Falle der geometrischen Isomere bilden Moleküle entweder eine Treppenform oder eine u-Form.

Allgemein, auftretend in den Molekülen mit Carboncarbon Doppelbindungen, können geometrische Isomere in jeder möglicher Substanz auftreten, die zwei zentrale Atome mit einer doppelten oder dreifachen Bindung hat. Die einzelnen Bindungen, verursacht durch zwei Atome, die ein Elektron teilen, lassen Moleküle auf ihre Mittellinie spinnen, genannt freie Umdrehung. Freie Umdrehung lässt verschiedene strukturelle Konfigurationen der Moleküle zu, obwohl die Atome auf genau die gleiche Art verpfändet werden. Moleküle mit einzelnen verbundenen zentralen Atomen, die verschiedene Strukturen zeigen, konnten scheinen, geometrische Isomere zu sein, aber sind tatsächlich einfach das gleiche Molekül, das sich in seiner Bindung verdreht hat.

Die Doppelbindungen, verursacht durch zwei Atome, die zwei Elektronen teilen, lassen nicht freie Umdrehung zu. Da ihre Umdrehung eingeschränkt ist, können Moleküle mit Doppelbindungen nicht sich verdrehen, um verschiedene Formen, so die zu bilden, die scheinen, eine andere strukturelle Anordnung zu haben sind strukturell verschiedene Moleküle. In den geometrischen Isomeren wird ein Atom - oder häufig eine Gruppe Atome - zu jedem der zentralen Atome verpfändet. Dieses verursacht zwei Arten Strukturen.

Im ersten wird die Gruppe der Atome zum zentralen Atom im derselben Ort für beide Atome angebracht, also ist jede Seite des Moleküls ein Spiegelbild vom anderen. Dieses stellt das u-Formmolekül oder das diesseits Isomer her. In der zweiten Struktur sind die Atomgruppen an den gegenüberliegenden Plätzen auf den zentralen Molekülen verbunden und verursachen eine Treppenstruktur.

Z.B. sind die einfachsten geometrischen Isomere but-2-ene, Isomere des Gasbutens, das im Öl gefunden wird. Buten, C4H8 hat vier Isomere, von denen zwei geometrische Isomere sind. Die zentralen Atome in but-2-ene sind beide der Carbon, verbunden durch eine Doppelbindung. Zu jedem Kohlenstoffatom gebracht ein Wasserstoffatom und ein Molekül von CH3 an. In cis-but-2-ene sind die Moleküle CH3 auf der gleichen Seite jedes Kohlenstoffatoms und bilden eine u-Form. In trans-but-2-ene sind die Moleküle CH3 auf den gegenüberliegenden Seiten und bilden Treppenform.

Geometrische Isomere benehmen sich unterschiedlich zu einander. Z.B. diesseits und Transport but-2-ene, das verschiedene Kochen und die Schmelzpunkte haben. Die Temperatur, bei der diesseits Isomer kocht, ist 39.2°F (4°C) und seine schmelzende Temperatur ist -218°F (- 139°C), während das Transisomer an 33.8°F kocht (1°C) und an -157°F schmelzen (- 105°C).