ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสปีชีส์ไอโซโทนิกและไอโซอิเล็กทรอนิกส์คือสปีชีส์ไอโซโทนิกมีจำนวนนิวตรอนใกล้เคียงกัน ในขณะที่สปีชีส์ไอโซอิเล็กทรอนิกส์มีจำนวนอิเล็กตรอนใกล้เคียงกัน
คำว่า isotonic และ isoelectronic หมายถึงสปีชีส์เคมีที่มีบางอย่างที่เหมือนกัน เช่น จำนวนอิเล็กตรอนเท่ากัน จำนวนนิวตรอนเท่ากัน เป็นต้น
ไอโซโทนิกสปีชีส์คืออะไร
สปีชีส์ไอโซโทนิกเป็นสปีชีส์เคมีที่มีจำนวนนิวตรอนเท่ากัน เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าไอโซโทน ไอโซโทนเป็นนิวไคลด์ตั้งแต่สองตัวขึ้นไปที่มีจำนวนนิวตรอนเท่ากัน แต่มีจำนวนโปรตอนต่างกันหมายเลขนิวตรอนแสดงด้วย N และหมายเลขโปรตอนแสดงด้วย Z
ตัวอย่างทั่วไปคือ โบรอน -12 และคาร์บอน – 13 นิวเคลียส นิวไคลด์ทั้งสองนี้มี 7 นิวตรอนในแต่ละอะตอม ดังนั้นเราจึงสามารถตั้งชื่อพวกมันเป็นไอโซโทนได้ กลุ่มไอโซโทนิกกลุ่มเดียวกันนี้รวมถึงอะตอมที่มี 20 นิวตรอนต่ออะตอม กลุ่มนี้ประกอบด้วย S-36, Cl-37, Ar-38, K-39 และ Ca-40 อะตอมทั้งหมดเหล่านี้มี 20 นิวตรอน แต่มีโปรตอนต่างกัน เราจะได้จำนวนโปรตอนโดยหัก 20 ออกจากเลขมวล เช่น สำหรับอะตอมกำมะถัน จำนวนโปรตอนต่ออะตอม=36 – 20=16.
คำว่า isotonic มาจากภาษากรีก แปลว่า “ยืดตัวเหมือนกัน” ได้รับการแนะนำโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน K. Guggenheimer อาจมีอะตอมจำนวนมากที่มีจำนวนนิวตรอนเท่ากันเมื่อพิจารณาถึงไอโซโทปขององค์ประกอบทางเคมีโดยปกติ นิวไคลด์ที่เสถียรจากการสังเกตจำนวนมากที่สุดจะออกจากสปีชีส์ไอโซโทนิกสองชนิด 50 และ 82
ไอโซอิเล็กทรอนิกส์สปีชี่ส์คืออะไร
Isoelectronic species คือ สารเคมีที่มีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง isoelectronic สปีชีส์มีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากันหรือมีโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์เหมือนกัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า isoelectronicity
ตัวอย่างเช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ NO+ และ N2 เป็นสารเคมีชนิดไอโซอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากโครงสร้างเหล่านี้มีจำนวนอิเล็กตรอนต่อสารประกอบเท่ากัน ในทางตรงกันข้าม CH3COOH และ CH3N=NCH3 ไม่ใช่ไอโซอิเล็กทรอนิกส์เพราะมีจำนวนอิเล็กตรอนต่างกัน
ความสำคัญของการระบุสปีชีส์เคมีไอโซอิเล็กทรอนิกส์คือความสามารถในการศึกษาสปีชีส์ที่เกี่ยวข้องอย่างมีนัยสำคัญเป็นคู่หรือเป็นชุด นอกจากนี้ เราสามารถคาดหวังว่าสิ่งนี้จะมีประโยชน์ในความสม่ำเสมอและความสามารถในการคาดการณ์คุณสมบัติของสารเคมีเหล่านี้ ดังนั้นจึงให้เบาะแสเกี่ยวกับคุณสมบัติและปฏิกิริยาที่เป็นไปได้
ตัวอย่างเช่น N อะตอมและ O+ ไอออนเป็นไอโซอิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อกัน เนื่องจากทั้งสองสายพันธุ์นี้มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนห้าตัวและ [He]2s22p3 ตัวอย่างทั่วไปอีกตัวอย่างหนึ่งคือชุดของแคตไอออนที่มี K+, Ca2+ และ Sc3+ ในทำนองเดียวกัน Cl-, S2- และ P3- เป็นอนุกรมประจุลบที่มีจำนวนอิเล็กตรอนใกล้เคียงกัน
ในโมเลกุลไดอะตอม เราสามารถใช้ไดอะแกรมการโคจรของโมเลกุลเพื่อแสดงไอโซอิเล็กโทรนิซิตี้ในโมเลกุลไดอะตอมมิก นี่แสดงให้เห็นออร์บิทัลของอะตอมที่ผสมในสปีชีส์ไอโซอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งบ่งชี้ถึงการโคจรที่เหมือนกันและพันธะ
มีสารประกอบ polyatomic บางตัวที่สามารถ isoelectronic ซึ่งกันและกันได้ ตัวอย่างที่ทราบกันทั่วไปคือชุดกรดอะมิโนที่มีซีรีน ซีสเตอีน และซีลีโนซิสเทอีน กรดอะมิโนเหล่านี้จะแตกต่างกันไปตาม chalcogen เฉพาะที่มีอยู่ในตำแหน่งในห่วงโซ่ด้านข้าง
ความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์ไอโซโทนิกและไอโซอิเล็กทรอนิกส์คืออะไร
สารเคมีชนิดไอโซโทนิกและไอโซอิเล็กทรอนิกส์มีความสำคัญในการศึกษาคุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบที่เกี่ยวข้อง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสปีชีส์ไอโซโทนิกและไอโซอิเล็กทรอนิกส์คือในสปีชีส์ไอโซโทนิก จำนวนนิวตรอนเท่ากัน ในขณะที่สปีชีส์ไอโซอิเล็กทรอนิกส์ จำนวนอิเล็กตรอนเท่ากัน
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์ isotonic และ isoelectronic ในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – Isotonic vs Isoelectronic Species
สปีชีส์ไอโซโทนิกเป็นสปีชีส์เคมีที่มีจำนวนนิวตรอนเท่ากันสปีชีส์ Isoelectronic เป็นสปีชีส์เคมีที่มีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากัน ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสปีชีส์ไอโซโทนิกและไอโซอิเล็กทรอนิกส์ก็คือสปีชีส์ไอโซโทนิกมีจำนวนนิวตรอนใกล้เคียงกัน ในขณะที่สปีชีส์ไอโซอิเล็กทรอนิกส์มีจำนวนอิเล็กตรอนใกล้เคียงกัน