Isomer adalah senyawa dengan sifat fisika dan kimia yang berbeda tetapi rumus molekulnya sama. Dalam kimia organik, ada banyak kasus isomerisme. Misalnya, rumus C 4H 10 mewakili butana dan 2-metilpropana.
Ini adalah contoh isomer struktur, atau isomer konstitusional. Isomer struktural memiliki rumus molekul yang sama tetapi pengaturan ikatan yang berbeda antar atom.
Dalam kimia, isomer struktural (atau isomer konstitusional dalam nomenklatur IUPAC) suatu senyawa adalah senyawa lain yang molekulnya memiliki jumlah atom yang sama untuk setiap unsur, tetapi dengan ikatan logis yang berbeda di antara keduanya. Istilah metamer sebelumnya digunakan untuk konsep yang sama.
Stereoisomer memiliki rumus molekul dan susunan atom yang identik. Mereka berbeda satu sama lain hanya dalam orientasi spasial kelompok dalam molekul. Bentuk paling sederhana dari stereoisomer adalah isomer cis dan trans, keduanya dibuat oleh rotasi terbatas pada sistem ikatan rangkap atau sistem cincin. Butena, C 4H 8, ada dalam bentuk cis dan trans.
Pengertian
Isomer struktur adalah senyawa dari rumus kimia yang sama yang memiliki struktur dan sifat yang berbeda didasarkan pada bagaimana konstituen atom mereka diurut. Sebagai contoh, ada dua isomer struktural dengan sama rumus kimia C4H10, CH3CH2CH2CH3 butana yaitu normal dan metilpropana (CH3)2CHCH2CH3.
Sangat menarik untuk dicatat butana yang normal mendidih pada -0.5 derajat Celsius, sedangkan metilpropana mendidih pada suhu 28 derajat Celcius. Karena jumlah atom bertambah, jumlah isomer meningkat. Ada tiga isomer struktural dengan rumus kimia C5H12, lima dengan rumus C6H14 dan sembilan dengan rumus C7H16.
Isomer struktural karbon tidak dibatasi hanya untuk karbon dan hidrogen, meskipun mereka adalah contoh paling terkenal dari isomer struktural. Di lemari obat rumah tangga orang dapat menemukan C3H8O, atau isopropil alkohol, kadang-kadang diidentifikasi sebagai “alkohol.” Rumus struktur adalah CH3CH (OH) CH3. Selain itu, ada n-propil alkohol, CH3CH2CH2 (OH) dan bahkan eter metiletil, CH3OCH2CH3, meskipun tak satu pun dari kedua senyawa ini kemungkinan akan ditemukan di rumah. Juga ada isomer struktural senyawa karbon yang mengandung atom lain.
Apa yang membuat kelimpahan bentuk seperti isomer yang mungkin adalah kemampuan atom dari beberapa unsur – terutama karbon – untuk bergabung satu sama lain. Hal ini disebabkan sifat dari ikatan antara atom. Atom karbon yang berdekatan bergabung dengan ikatan kovalen, ikatan di mana atom yang berpartisipasi berbagi elektron yang sama, daripada memindahkannya dari satu atom ke yang lain. Sebagai gambaran, dalam garam meja biasa, NaCl, atom natrium ikut serta memberikan lebih dari satu elektron yang tersedia untuk atom klor, dan dua atom tertarik gaya elektrostatis. Hal seperti ini ada antara atom karbon yang bergabung dalam etana, C2H6.
Silikon dan boron memiliki kemampuan yang sama untuk mengikat satu sama lain tanpa transfer elektron. Isomer struktural silikon dan boron diilustrasikan dengan baik dalam silan – senyawa silikon dan hidrogen – dan boran – senyawa boron dan hidrogen. Senyawa karbon dan hidrogen mulai dengan molekul metana, CH4. Analog dengan hal ini, senyawa silikon dan hidrogen dimulai dengan silan, SiH4. Menariknya, senyawa boron dan hidrogen mulai berbeda dengan borana, BH3 – senyawa yang dikenal hanya dalam bentuk gas yang cepat dimerizes untuk membentuk B2H6.
Kemampuan untuk membentuk isomer struktural sangat meningkatkan jumlah senyawa yang mungkin dengan berbagai sifat hampir tak berujung. Dalam kasus karbon, isomer struktural memungkinkan senyawa kehidupan. Untuk silikon dan boron, berbagai besar senyawa memberi dunia ilmiah dan manufaktur sejumlah besar reagen. Salah satu aplikasi dari turunan silan dalam lapisan yang memungkinkan bahan-bahan biologis berbahaya harus terpasang ke struktur implan titanium. Adapun boran, mereka dapat digunakan dalam sintesis organik khusus, dalam sel bahan bakar yang eksotis, dan bahkan untuk bahan bakar peroketan.
Isomerisme fungsional
Isomer fungsional adalah isomer struktural yang memiliki gugus fungsi berbeda, menghasilkan sifat kimia dan fisik yang sangat berbeda.
Contohnya adalah pasangan propanal H3C – CH2 – C (= O) -H dan aseton H3C – C (= O) –CH3: yang pertama memiliki gugus fungsi –C (= O) H, yang menjadikannya aldehida, sedangkan yang kedua memiliki gugus C – C (= O) –C, yang menjadikannya keton.
Contoh lain adalah pasangan etanol H3C – CH2 – OH (alkohol) dan dimetil eter H3C – O – CH2H (eter). Sebaliknya, 1-propanol dan 2-propanol adalah isomer struktural, tetapi bukan isomer fungsional, karena keduanya memiliki gugus fungsi signifikan yang sama (hidroksil -OH) dan keduanya adalah alkohol.
Selain sifat kimiawi yang berbeda, isomer fungsional biasanya memiliki spektrum inframerah yang sangat berbeda. Spektrum inframerah sebagian besar ditentukan oleh mode getaran molekul, dan gugus fungsi seperti hidroksil dan ester memiliki mode getaran yang sangat berbeda. Jadi 1-propanol dan 2-propanol memiliki spektrum inframerah yang relatif sama karena gugus hidroksilnya, yang cukup berbeda dari metil etil eter. memperlakukan isotop berbeda dari unsur yang sama sebagai unsur yang berbeda. Dalam kasus kedua, dua molekul dengan jumlah atom yang sama dari setiap isotop tetapi skema ikatan yang berbeda disebut sebagai isotopomer struktural.
Jadi, misalnya, etena tidak akan memiliki isomer struktural pada interpretasi pertama; tetapi mengganti dua atom hidrogen (1H) dengan atom deuterium (2H) dapat menghasilkan salah satu dari dua isotopomer struktural (1,1-dideuteroetena dan 1,2-dideuteroetena), jika kedua atom karbon adalah isotop yang sama. Jika, sebagai tambahan, dua karbon adalah isotop yang berbeda (katakanlah, 12C dan 13C), akan ada tiga isotopomer struktural yang berbeda, bagian 1-13C-1,1-dideuteroetena akan berbeda dari 1-13C-2,2-dideuteroetena.) Dan, dalam kedua kasus, isotopomer struktural 1,2-dideutero akan muncul sebagai dua isotopoomer stereo, cis dan trans.