Isomeria

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Isomeria Introdução

Isomeria é o fenômeno caracterizado pela existência de duas ou mais substâncias diferentes que apresentam fórmulas moleculares idênticas, porém diferentes fórmulas estruturais.

A isomeria está dividida em plana e espacial. A isomeria plana está dividida em cadeia, posição, compensação, função e tautomeria.

  • Isomeria de cadeia é aquela onde os isômeros têm cadeias ou núcleos diferentes.
  • Isomeria de posição ocorre quando os isômeros têm a mesma cadeia carbônica,mas diferem pela posição de radicais ou de ligações duplas ou triplas.
  • Isomeria de compensação ou metameria ocorre quando os isômeros diferem pela posição de um heteroátomo na cadeia carbônica.
  • Isomeria de função ou funcional ocorre quando os isômeros pertencem a funções químicas diferentes.

A tautomeria é o caso de isomeria funcional onde os dois isômeros ficam em equilíbrio químico dinâmico.

Isomeria Desemvolvimento

A isomeria é o fenômeno em que substâncias químicas com propriedades diferentes apresentam a mesma fórmula molecular.

isomeria começou a ser considerada em 1823 quando os químicos Liebeg e Wohler criaram, respectivamente, o isocianato de prata (AgONC) e o cianato de prata (AgOCN). Quando o químico alemão Friedrich Wohler (discípulo do químico sueco Jons Jacob Berzelius) realizou a síntese da ureia a partir da amônia, a isomeria foi confirmada:

Síntese da ureia a partir do aquecimento do cianato de amônio
Síntese da ureia a partir do aquecimento do cianato de amônio

Com essa síntese, Wohler observou que tanto a ureia quanto o cianato de amônio apresentavam os mesmos constituintes químicos, ou seja, a mesma fórmula molecular. Com essa observação, surgiu a definição de isomeria:

Isomeria é um fenômeno natural em que duas ou mais substâncias diferentes apresentam a mesma fórmula molecular.”

O estudo da isomeria é dividido em duas grandes áreas:

  • Isomeria plana ou constitucional;
  • Isomeria espacial ou estereoisomeria.

a) Isomeria plana ou constitucional

É a isomeria em que os compostos apresentam a mesma fórmula molecular, mas fórmulas estruturais planas diferentes. Esse fenômeno origina substâncias completamente diferentes em relação às propriedades físicas e químicas. Os tipos de isomeria plana são:

  • Isomeria plana de função: os isômeros pertencem a diferentes funções;
  • Isomeria plana de cadeia: os isômeros pertencem à mesma função, mas apresentam cadeias planas com características diferentes;
  • Isomeria plana de posição: os isômeros pertencem à mesma função, a mesma caraterística de cadeia, mas diferem quanto à posição de algum grupo (ramificação, insaturação ou grupo funcional);
  • Isomeria plana por metameria: os isômeros pertencem à mesma função, possuem a mesma caraterística de cadeia, mas diferenciam-se quanto à posição de um heteroátomo;
  • Isomeria plana por tautomeria: tipo especial de isomeria que ocorre entre um enol e um aldeído ou entre um enol e uma cetona.

b) Isomeria Espacial ou Estereoisomeria

É a parte da isomeria que analisa as posições de cada um dos ligantes de um isômero no plano espacial. Assim, podemos ter duas moléculas da mesma substância, mas com ligantes em posições diferentes no espaço. Há dois tipos de isomeria espacial:

  • Isomeria geométrica: Ocorre em moléculas em que dois dos carbonos de uma cadeia aberta ou fechada não apresentam rotação em seus eixos. Assim, os seus ligantes sempre ocupam planos fixos no mesmo plano ou em planos diferentes. Essa isomeria é diferenciada por meio de dois sistemas de nomenclatura:

Cis-trans (os carbonos apresentam ligantes iguais)
E-Z os carbonos apresentam ligantes diferentes entre si)

  • Isomeria óptica: É a isomeria presente em moléculas que apresentam carbono assimétrico ou quiral. Por essa razão, não é possível dividir a estrutura em duas partes iguais. Os isômeros ópticos apresentam a capacidade de polarizar e desviar o plano da luz. Eles podem ser chamados de:

Conclusão

A isomeria é um fenômeno que foi descoberto no século XIX. Segundo esse processo, as propriedades das substâncias químicas não dependem unicamente de sua composição, mas também do arranjo espacial dos átomos que ficam dentro da molécula.

Podemos dizer que a isomeria é um fenômeno relacionado à existência de dois ou mais compostos químicos que apresentam fórmulas e pesos moleculares idênticos, e ainda assim possuem propriedades diferentes.

A isomeria não é frequente em compostos inorgânicos. Sendo assim, ela é considerada uma característica das substâncias orgânicas.

A isomeria envolve conceitos relacionados à posição dos átomos na molécula e à natureza das ligações atômicas. De uma forma geral, os isômeros possuem a mesma fórmula molecular, mas estruturas e propriedades distintas. A conclusão que podemos tirar sobre a isomeria plana é que ela se caracteriza por ter fórmulas estruturais planas, mas estruturas diferentes.