Nøgleforskellen mellem isoelektroniske og isostere er, at de isoelektroniske kemiske arter har lignende elektroniske konfigurationer, hvorimod isostere er kemiske arter med en lignende størrelse, det samme antal atomer og valenselektroner.
Præfikset "iso-" betyder, at to eller flere kemiske arter har det samme karakteristiske træk. Isoelektroniske arter og isostere er to sådanne typer funktioner. Disse to udtryk er dog forskellige fra hinanden, afhængigt af det træk, der anses for at blive sammenlignet mellem to eller flere kemiske arter.
Hvad er isoelektronisk?
Udtrykket isoelektronisk refererer til at have det samme antal elektroner eller den samme elektroniske konfiguration. De kemiske arter, som vi overvejer i denne sammenhæng, omfatter atomer, ioner eller molekyler. Disse kemiske arter bør have den samme elektroniske struktur med det samme antal valenselektroner for at kunne navngive dem som isoelektroniske arter. Med andre ord refererer dette udtryk til "lige elektrisk" eller "lige ladning" funktion. Typisk viser disse kemiske arter også lignende kemiske egenskaber, fordi de kemiske egenskaber af kemiske arter er bestemt af den elektroniske konfiguration af den kemiske art.
Når man overvejer nogle eksempler på isoelektroniske kemiske arter, ville et almindeligt eksempel være He-atom og Li+ (lithiumkation)-ion, hvor begge kemiske arter har to elektroner i deres atomer/ion. På samme måde er K+ (kaliumkation) og Ca+2 (calciumkation) isoelektroniske, da begge disse kationer har den elektroniske [Ne]4s1-konfiguration. Udover atomer/ion kan vi også give nogle eksempler på molekyler, der er isoelektroniske med hinanden, herunder kuliltemolekyle og nitrogengasmolekyle.
Figur 01: Eksempler på isoelektroniske molekyler
Begrebet isoelektronisk natur af kemiske arter er nyttigt til at forudsige egenskaber og reaktioner af en kemisk art. Vi kan bruge denne funktion til at identificere atomer, der ligner brint, der har en valenselektron og derfor er isoelektroniske til brint. Desuden kan vi anvende dette koncept til at identificere ukendte eller sjældne forbindelser afhængigt af deres elektroniske lighed med en kendt/almindelig kemisk art.
Hvad er Isosteres?
Udtrykket isoster refererer til kemiske arter med en lignende størrelse, det samme antal atomer og det samme antal valenselektroner. De kemiske arter, vi overvejer i denne sammenhæng, er molekyler eller ioner. For eksempel er benzen og thiophen isosteriske molekyler. Generelt har isosteriske molekyler den samme form på grund af deres identiske elektronarrangementer. Ofte har disse kemiske arter også lignende elektroniske egenskaber. Begrebet isosteres blev først udviklet af Irving Langmuir i 1919. Senere blev det modificeret af Grimm.
Hvad er forskellen mellem isoelektronisk og isostere?
Nøgleforskellen mellem isoelektroniske og isostere er, at de isoelektroniske kemiske arter har lignende elektroniske konfigurationer, hvorimod isostere er kemiske arter med samme størrelse, det samme antal atomer og valenselektroner. Desuden beskriver de isoelektroniske atomer, ioner eller molekyler, mens isostererne beskriver ioner eller molekyler. For eksempel er carbonmonoxidgas og nitrogengas isoelektroniske til hinanden, mens benzen og thiophen er isostere.
Den følgende infografik opsummerer forskellene mellem isoelektroniske og isostere i tabelform til sammenligning side om side.
Oversigt – Isoelectronic vs Isosteres
Begrebet isoelektronisk er forskelligt fra udtrykket isosterer, fordi det beskriver to forskellige træk ved kemiske arter. Den vigtigste forskel mellem isoelektroniske og isostere er, at isoelektroniske kemiske arter har lignende elektroniske konfigurationer, hvorimod isostere er kemiske arter med samme størrelse, det samme antal atomer og valenselektroner.
