Изоэлектронность - это эффект, наблюдаемый, когда две или более молекул имеют одинаковую структуру (положения и связи между атомами) и одинаковые электронные конфигурации , но различаются тем, какие конкретные элементы находятся в определенных местах в структуре.
Например, CO , NO+
, а N
2 изоэлектронны, а CH
3COCH
3и CH
3N = NCH
3не. [1]
Это определение иногда называют изоэлектронностью валентности . Иногда определения могут быть не такими строгими, иногда требуя идентичности общего количества электронов, а вместе с ним и всей электронной конфигурации . [2] Чаще определения шире и могут включать различное количество атомов в сравниваемых частицах. [3]
Важность концепции заключается в идентификации существенно связанных видов в виде пар или серий. Можно ожидать, что изоэлектронные частицы продемонстрируют полезную последовательность и предсказуемость в своих свойствах, поэтому идентификация соединения как изоэлектронного с уже охарактеризованным предлагает ключи к возможным свойствам и реакциям (различия в свойствах, таких как электроотрицательность атомов в изоэлектронных соединениях, могут влиять на реакционную способность).
В квантовой механике , водородоподобных атомов являются ионы с только один электрон , такие как Li2+
. Эти ионы можно описать как изоэлектронные водороду.
Примеры [ править ]
-Azomethane.svg)
N атом , и вывод+
ион изоэлектронен, потому что каждый имеет пять валентных электронов, или, точнее, электронную конфигурацию [He] 2s 2 2p 3
Аналогично катионы K+
, Ca2+
, и Sc3+
а анионы Cl-
, S2−
, а P3−
все изоэлектронны атому Ar .
CO , CN-
, N
2, НЕТ+
являются изоэлектронными, потому что каждый имеет два атома, тройно связанных вместе, и из-за заряда имеют аналогичные электронные конфигурации ( N-
Электронная конфигурация идентична O, поэтому CO электронно идентичен CN-
)).
Диаграммы молекулярных орбиталей лучше всего иллюстрируют изоэлектронность в двухатомных молекулах, показывая, как орбитальное смешение в изоэлектронных частицах приводит к идентичной орбитальной комбинации и, следовательно, к связыванию.
Более сложные молекулы также могут быть многоатомными. Например, аминокислоты серин , цистеин и селеноцистеин изоэлектронны друг другу. Они различаются тем, какой конкретный халькоген присутствует в одном месте боковой цепи.
CH
3COCH
3( ацетон ) и CH
3N
2CH
3( азометан ) не изоэлектронны. У них одинаковое количество электронов, но у них разная структура.
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ IUPAC , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) " изоэлектронная ". DOI : 10,1351 / goldbook.I03276
- ^ Изоэлектронные конфигурации iun.edu
- ^ AA Aradi & TP Fehlner, "Изоэлектронные металлоорганические молекулы", в FGA Stone & Robert West (eds.) " Достижения в металлоорганической химии, том. 30 (1990), глава 5 (на стр. 190) ссылка на книги Google
