Benutzer:BirgitLachner/Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/Vom Erdöl zu Seife und Tensiden/Isomerie bei Alkanen

Wiederholen wir gerade noch einmal den Begriff, den wir auf der vorherigen Seite schon eingeführt haben.

DEFINITION Isomerie und Isomere

Als Isomerie bezeichnet man die Existenz von zwei oder mehreren chemischen Verbindungen mit gleicher Summenformel, die sich jedoch in der Verknüpfung oder der räumlichen Anordnung der Atome unterscheiden. Die entsprechenden Verbindungen werden Isomere genannt und lassen sich durch unterschiedliche Strukturformeln darstellen.

WICHTIG: Es gibt kein einzelnes Isomer!

Betrachten wir dazu zwei Moleküle, mit jeweils vier Kohlenstoffe-Atomen, beide in verschiedenen Darstellungen:

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  Die erste Variante hat eine Kette von vier Kohlenstoffatomen, die hintereinander angeordnet sind, ...

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  ... hier als Kugelstab-Modell. Die Kohlenstoffkette ist aufgrund der tetratedrischen Anordnung der vier Bindungspartner tatsächlich gewinkelt.

• Butane-negative-gauche-side-3D-balls.png
• Butane-3D-balls.png

Hast du die Begriffe verstanden? Dann schau versuche mal zu begründen, warum wir bei den folgenden zwei Molekülen sagen können, dass sie keine Isomere sind.

AUFGABE 1 - Keine Isomere, aber wieso?

Warum sind diese beiden Moleküle keine Isomere?

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ANTWORT a.)

Datei:Ethane conformation.gif

Beide Moleküle haben die gleiche Summenformel, aber das hintere Kohlenstoff-Atom wurde "verdreht", so dass die Wasserstoff-Atome nicht auf "Lücke" stehen. Diese Drehung spielt bei der Isomerie keine Rolle, daher sind die Moleküle identisch, aber eben keine Isomere. Die Animation rechts zeigte die Drehung.

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ANTWORT b.)

Diese zwei Moleküle können keine Isomere sein, da die Summenformel, die die Anzahl der Atome im Molekül angibt, unterschiedlich ist. Das linke Molekül hat die Formel C₆H₁₄, das rechte Molekül hat die Formel C₆H₁₂.

• Butane-negative-gauche-side-3D-balls.png
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ANTWORT c.)

Wie im Beispiel a.) wurden die Kohlenstoffatome nur an den Einfachbindungen verdreht, aber die Zusammensetzung ist identisch. Daher sind es identische Moleküle und keine Isomere.