ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง isoelectronic และ isosteres คือ สารเคมีชนิด isoelectronic มีรูปแบบทางอิเล็กทรอนิกส์ที่คล้ายคลึงกัน ในขณะที่ isosteres เป็นสารเคมีที่มีขนาดใกล้เคียงกัน มีอะตอมและเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากัน
คำนำหน้า “iso-” หมายความว่าสารเคมีสองชนิดขึ้นไปมีลักษณะเฉพาะเหมือนกัน สปีชีส์ Isoelectronic และ isosteres เป็นคุณสมบัติสองประเภทดังกล่าว อย่างไรก็ตาม คำสองคำนี้แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะที่ถือว่าเปรียบเทียบระหว่างสารเคมีสองชนิดขึ้นไป
ไอโซอิเล็กทรอนิกส์คืออะไร
คำว่า isoelectronic หมายถึงมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากันหรือมีโครงแบบอิเล็กทรอนิกส์เหมือนกัน สปีชีส์เคมีที่เรากำลังพิจารณาในบริบทนี้ ได้แก่ อะตอม ไอออน หรือโมเลกุล สปีชีส์เคมีเหล่านี้ควรมีโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์เหมือนกันของเวเลนซ์อิเล็กตรอนจำนวนเท่ากันเพื่อตั้งชื่อพวกมันว่าเป็นสปีชีส์ไอโซอิเล็กทรอนิกส์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง คำนี้หมายถึงคุณลักษณะ "ไฟฟ้าเท่ากัน" หรือ "ประจุเท่ากัน" โดยทั่วไปแล้ว สารเคมีชนิดนี้จะแสดงคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกันเช่นกัน เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีของสารเคมีจะถูกกำหนดโดยการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของชนิดเคมี
เมื่อพิจารณาตัวอย่างสารเคมีชนิดไอโซอิเล็กทรอนิกส์ ตัวอย่างทั่วไปคือ He atom และ Li+ (ลิเธียม cation) ไอออน ซึ่งสารเคมีทั้งสองชนิดมีอิเล็กตรอนสองตัวในอะตอม/ไอออนของพวกมัน ในทำนองเดียวกัน K+ (โพแทสเซียมไอออน) และ Ca+2 (แคลเซียมไอออนบวก) เป็นไอโซอิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากไอออนบวกทั้งสองนี้มีการกำหนดค่าแบบอิเล็กทรอนิกส์ [Ne]4s1นอกจากอะตอม/ไอออน เรายังสามารถให้ตัวอย่างสำหรับโมเลกุลที่มีไอโซอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างกัน ซึ่งรวมถึงโมเลกุลคาร์บอนมอนอกไซด์และโมเลกุลของก๊าซไนโตรเจน
รูปที่ 01: ตัวอย่างโมเลกุลไอโซอิเล็กทรอนิกส์
แนวคิดของธรรมชาติไอโซอิเล็กทรอนิคส์ของชนิดเคมีมีประโยชน์ในการทำนายคุณสมบัติและปฏิกิริยาของสารเคมีชนิดหนึ่ง เราสามารถใช้คุณสมบัตินี้เพื่อระบุอะตอมที่คล้ายกับไฮโดรเจนที่มีวาเลนซ์อิเล็กตรอนหนึ่งตัว ดังนั้นจึงเป็นไอโซอิเล็กทรอนิกส์กับไฮโดรเจน ยิ่งไปกว่านั้น เราสามารถใช้แนวคิดนี้เพื่อระบุสารประกอบที่ไม่รู้จักหรือหายากได้ ขึ้นอยู่กับความคล้ายคลึงทางอิเล็กทรอนิกส์ของพวกมันกับสารเคมีที่รู้จัก/ทั่วไป
ไอโซสเตอรีคืออะไร
คำว่า isostere หมายถึงสปีชีส์เคมีที่มีขนาดใกล้เคียงกัน จำนวนอะตอมเท่ากัน และจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากันสารเคมีที่เรากำลังพิจารณาในบริบทนี้คือโมเลกุลหรือไอออน ตัวอย่างเช่น เบนซีนและไทโอฟีนเป็นโมเลกุลไอโซสเทอริก โดยทั่วไป โมเลกุลไอโซสเตอริกจะมีรูปร่างเหมือนกันเนื่องจากการจัดเรียงอิเล็กตรอนเหมือนกัน บ่อยครั้ง สารเคมีเหล่านี้มีคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่คล้ายคลึงกันเช่นกัน แนวคิดของ isosteres ได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดย Irving Langmuir ในปี 1919 ต่อมาได้รับการแก้ไขโดย Grimm.
ไอโซอิเล็กทรอนิกส์และไอโซสเตอรีต่างกันอย่างไร
ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง isoelectronic และ isosteres คือ สารเคมีชนิด isoelectronic มีรูปแบบทางอิเล็กทรอนิกส์ที่คล้ายคลึงกัน ในขณะที่ isosteres เป็นสารเคมีที่มีขนาดใกล้เคียงกัน จำนวนอะตอมและเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากัน นอกจากนี้ isoelectronic อธิบายอะตอม ไอออน หรือโมเลกุล ในขณะที่ isosteres อธิบายไอออนหรือโมเลกุล ตัวอย่างเช่น ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์และก๊าซไนโตรเจนเป็นไอโซอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างกัน ในขณะที่เบนซีนและไทโอฟีนเป็นไอโซสเตอรี
อินโฟกราฟิกต่อไปนี้สรุปความแตกต่างระหว่าง isoelectronic และ isosteres ในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – Isoelectronic vs Isosteres
คำว่า isoelectronic นั้นแตกต่างจากคำว่า isosteres เพราะพวกเขาอธิบายลักษณะที่แตกต่างกันสองประการของสารเคมีชนิดต่างๆ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง isoelectronic และ isosteres คือ สารเคมีชนิด isoelectronic มีการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ที่คล้ายกัน ในขณะที่ isosteres เป็นสารเคมีที่มีขนาดใกล้เคียงกัน จำนวนอะตอมและเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากัน