异构体vs共振|共振结构vs异构体|组成异构体、立体异构体、对映体、非对映体
分子或离子具有相同的分子式,可以根据键的顺序、电荷分布差异、它们在空间中的排列方式等不同的方式存在。
异构体
异构体是具有相同分子式的不同化合物。有各种类型的异构体。异构体主要分为两大类:组成异构体和立体异构体。组分异构体是分子中原子连接性不同的异构体。丁烷是最简单的组成异构烷烃。丁烷有两种组成异构体,丁烷本身和异丁烯。
CH3CH2CH2CH3
丁烷异丁烷/2-甲基丙烷
在立体异构体中,原子以相同的顺序连接,不像组成异构体。立体异构体的区别仅仅在于它们在空间中的原子排列。立体异构体可以有两种类型,对映体和非对映体。非对映体是一种立体异构体,其分子不是彼此的镜像。1,2-二氯乙烯的顺反异构体是非对映体。对映体是立体异构体,其分子是彼此不可叠加的镜像。对映体只与手性分子发生。手性分子被定义为与其镜像不完全相同的分子。因此,手性分子与其镜像是对映体。例如,2-丁醇分子是手性的,它和它的镜像是对映体。
共振
写路易斯结构时,我们只显示价电子。通过让原子共享或转移电子,我们试图赋予每个原子惰性气体电子构型。然而,在这一尝试中,我们可以在电子上施加一个人为的位置。因此,对于许多分子和离子,可以写出不止一个等效的Lewis结构。通过改变电子位置而形成的结构称为共振结构。这些只是理论上存在的结构。共振结构说明了关于共振结构的两个事实。
- 没有一个共振结构是真实分子的正确代表;没有一个结构与实际分子的化学和物理性质完全相似。
- 实际的分子或离子最好用所有共振结构的混合物来表示。
共振结构如箭头所示↔. 以下是碳酸盐离子(CO32-)的共振结构。
X射线研究表明,实际分子处于这些共振之间。研究表明,在碳酸盐离子中,所有的碳氧键都是等长的。然而,根据上述结构我们可以看到一个是双键,两个是单键。因此,如果这些共振结构分别发生,理想情况下离子中的键长应该不同。相同的键长表明,这些结构实际上都不存在于自然界,而是这种结构的混合体。
异构体和共振有什么区别?•在异构体中,分子的原子排列或空间排列可能不同。但在共振结构中,这些因素不会改变。相反,它们只有电子位置的改变。•异构体是自然存在的,但共振结构在现实中并不存在。它们是假设结构,仅限于理论。 |