Изоэлектронность - Isoelectronicity
Изоэлектронность - это явление, наблюдаемое, 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
2изоэлектронны, а CH
3COCH
3и CH
3N = NCH
3 не.
Это определение иногда называют изоэлектронностью валентности . Иногда определения могут быть не такими строгими, иногда требуя идентификации общего количества электронов, а вместе с ним и всей электронной конфигурации . Более обычно, определения шире, и могут распространяться на позволяя различного числа атомов в видах сравниваемым.
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 частицах, 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
-Azomethane.svg)
N атом , и вывод+
ion изоэлектронны, 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, и 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 электронная конфигурация CO идентична CN-
).
Диаграммы молекулярных орбиталей лучше всего иллюстрируют изоэлектронность в двухатомных молекулах, показывая, как смешивание атомных орбиталей в изоэлектронных частицах приводит к идентичной орбитальной комбинации и, таким образом, также 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.