Anyagok a föld mélyérôlmaximkiado.hu/pub/item_attach/929/584.pdf · zékenyek a glutamátokra....
Transcript of Anyagok a föld mélyérôlmaximkiado.hu/pub/item_attach/929/584.pdf · zékenyek a glutamátokra....
18
Anyagok a föld mélyérôl
•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
HC CH
C C HH
2.1. Az acetilén (etin) molekulájá-ban a szénatomok között három-szoros kovalens kötés van
2.3. Az acetilén HCl-addíciója so-rán vinil-klorid keletkezik
2. Földgázból műanyag Középpontban az acetilén
Hihetetlen, hogy mennyi mindent készítenek földgázból!Kíváncsi vagyok, hogyan lesz a földgázból például m -anyag.
Amint láttuk, a metán h bontása – megfelel körülmények között –acetilént (C2H2) eredményez:
2 CH4(g) 1200 C o
⎯ →⎯⎯⎯ C2H2(g) + 3 H2(g)
Az acetilén (tudományos neve: etin) molekulájában a két szénatom kö-zött háromszoros kovalens kötés található (2.1. ábra). Az acetilén tehát telítetlen szerves vegyület. A három kötés közül leger sebb a szigma-kötés, és ett l gyengébbek a pi-kötések (2.2. ábra). Bár a két pi-kötés azonos energiájú, az egymás utáni felbontásukhoz szükséges energiakülönböz . Az egyik (az „els ”) felbontásához nem kell nagy energia, ezért az acetilén reakcióképes vegyület. Megfelel anyagok molekulá-ival egyesülve a stabilisabb C=C kötés vegyületekké, vagy még sta-bilisabb telített vegyületekké alakulhat. Azt a szerves kémiai reakci-ót, amelyben egy telítetlen szerves vegyület molekulája egy másikanyag molekulájával egyesül, addíciónak nevezzük.k
Molekulaneve
Molekulaszerkezete Képlete A szénatomok
közötti kötésekKötéstávolság
(pm)Kötési energia
(kJ/mol)
Etán H3C CH3 1 σ 155 344
Etilén vagyetén
H2C CH21 σ1 π 135 615
Acetilén vagyetin HC CH 1 σ
2 π 120 812
2.2. Kötési energiák két szénatomból álló szénhidrogén-molekulákban
Amennyiben acetilén és hidrogén-klorid molekulái között játszódik le az addíciós reakció, akkor egy olyan kett s kötés (telítetlen) vegyület molekulája keletkezik, amely egy klóratomot is tartalmaz:
+HC CH ClH H2C CH
Cl
Ez a vegyület a vinil-klorid (2.3. ábra). Ebb l készítik a polivinil-kloridot vagy más néven a PVC-t.
19
••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
2.5. A polimerizáció során sok te-lítetlen molekula egy makromole-kulává egyesül
n
2.6. A vinil-klorid polimerizáció-jának terméke a poli(vinil-klorid), a PVC
2.7. PVC-b l készülnek a szenny-víz elvezetésére szolgáló csövek is
Álljunk meg egy szóra! Ez egy reakcióegyenlet lenne? Tele van matematikai m veleti jelekkel: „ ”, „+”, „=”. Hogyan kell ezt értelmezni?
Ezek közül csak a „+” jel szokott el fordulni kémiai egyen-letekben. A másik két jel nem m veleti jel, hanem a szén-atomok közötti háromszoros és kétszeres kovalens kötést
jelöli. Írhattuk volna a reakcióegyenletet így is:C2H2 + HCl C2H3Cl.
Ebb l viszont nem látjuk a folyamat lényegét: egy háromszoros kö-tés telítetlen vegyület addíciója során egy kétszeres kötés telítetlen vegyület keletkezik.
A szerves vegyületek molekuláinak jelölésére gyakrabbanhasználunk szerkezeti képleteket, mint molekulaképletet(2.4. ábra). A legrészletesebb szerkezeti képlet a konstitú-
ciós képlet. Ebben a képletben feltüntetünk minden alkotó atomot, a közöttük lév kötéseket és a nemköt elektronpárokat is. Össze-tett molekulák esetén áttekinthet bb az ún. félkonstitúciós képlet,amelyben a C–H kötéseket már nem jelöljük. A vonalképletben a tszénatomokat sem tüntetjük fel, csak a kötéseket és a szénatomo-kon (valamint a hozzájuk kapcsolódó hidrogénatomokon) kívüli atomokat. A vonalképletet els sorban nagyon bonyolult szerkezetmolekulák esetében célszer használni. Az atomcsoportos képletbentkülön tüntetjük fel a molekula jellemz atomcsoportjait.
Konstitúciós képlet Félkonstitúciósképlet
Vonalképlet Atomcsopor-tos képlet
CH
H
H
C
H
CH
HH3C CH CH2 CH3CHCH2
2.4. A propén (C3H6) különböz képletei
A vinil-klorid telítetlen vegyület. Molekulái – megfelel körülményekközött – egymással is összekapcsolódhatnak, polimerizálódhatnak. A polimerizáció olyan kémiai reakció, amikor sok telítetlen moleku-óla egy óriásmolekulává (ún. makromolekulává) egyesül (2.5. ábra).A vinil-klorid polimerizációja során a szénatomok egymáshoz kapcso-lódva hosszú láncot alkotnak, poli(vinil-klorid)-dá (PVC) alakulnak(2.6. ábra). Így lesz a földgázból több lépésben m anyag.
H2C CH
Cl
n H2C CH
Cln
82
Élôlények anyagai
••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
Összetevők: jódozott étkezési só, ízfo-kozók (nátrium-glutamát, E635), növényi zsír, zöldségkeverék 6%
6.1. A nátrium-glutamát számos leveskockában megtalálható
NH2
O
HO
O
OH
NH2
6.2. A glutaminsav egy aminosav
N C
H
H
C
O
OH
H
Q
6.3. A fehérjeeredet aminosavak általános képlete, amelyben a Q egy oldalláncot jelöl
N C
H
H
C
O
OH
H
H
6.4. A glicin konstitúciós képlete és modellje
6. Az élet molekuláiAminosavak és fehérjék
Hallottatok már az umami ízr l? Ez az ötödik alapvet íz az édes, a sós, a savanyú és a keser mellett. „Húsízként” is szokták emlegetni. Azt hallottam, hogy a nátrium-glutamát
nev ízfokozó anyag is ilyen ízt vált ki. Számos élelmiszeren (kon-zerven, húskészítményen, leveskockákon) látható a figyelmeztetés: nátrium-glutamátot tartalmaz (6.1. ábra). Mit jelent ez?
Ezt azért kell feltüntetni az élelmiszereken, mert vannakolyan emberek – szerencsére nem nagy számban –, akik ér-zékenyek a glutamátokra. A nátrium-glutamátot széles kör-
ben használja az élelmiszeripar akár úgy is, mint E621-es ízfokozó. Maga a vegyület egy aminosavnak, a glutaminsavnak a nátriumsója (6.2. ábra). Sok szabad glutamát található a szójaszószban, a sajtban,a sz l lében, a paradicsomban.
Az aminosavak
Az aminosavak olyan szerves vegyületek, amelyek molekuláibankmind a karboxilcsoport (– COOH), mind azt aminocsoport (– NHt 2)megtalálható. A fehérjéket felépít húszféle aminosav általános képle-te a 6.3. ábrán látható. Ezek az aminosavak csak oldalláncukban (Q) kü-lönböznek egymástól. Mindegyikre jellemz , hogy ún. -aminosavak,ami azt jelenti, hogy az aminocsoport és a karboxilcsoport ugyanahhoz a szénatomhoz kapcsolódik. Másrészt – a legegyszer bb aminosav, a glicin (6.4. ábra) kivételével – a központi szénatom királis. A lehetséges kétféle enantiomer közül az él világban az L-konfigurációjú aminosa-vak a jellemz k.
Ezt nem egészen értem, hiszen a múltkor olvastam arról,hogy az idegm ködésben fontos szerepe van egy -amino-vajsav nev vegyületnek. Ha jól értelmezem a nevét, ak-kor ez is egy aminosav. És nem alfa, hanem gamma!
Valóban, a szervezetünkben nemcsak -aminosavak ta-lálhatók, de a fehérjék felépítésében csak -aminosavakvesznek részt. A -amino-vajsav egy olyan aminosav, amely négy szénatomot tartalmaz, és az aminocsoport a
karboxilcsoporttól számított harmadik szénatomhoz ( -szénatomhoz)köt dik (6.5. ábra). Az aminosav neve el tt álló görög bet tehát a két jellemz funkciós csoport egymástól való távolságára utal.
83
••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
C
CH2
CH2CH2
O
OHH2N
6.5. A -amino-vajsavban a kar-boxil csoporttól számított harmadik(gamma) szénatomhoz kapcsoló-dik az aminocsoport
H N C
H
H
C
O
O
H
Q
6.7. Az aminosavak stabilis for-mája az ikerionos forma
N C
H
H
C
O
OHH
H
N C
CH2
H
C
O
OHH
H
N C
H
H
C
O
H
HCN
CH2
H
C
O
OH
H
C
H
H
C
O
OH
H
N C
CH2
H
C
O
NH
H
6.8. Két aminosav peptidkötést hoz létre
Mivel az aminosavak molekuláiban mind a savas, mind a bázisos funk-ciós csoport megtalálható, ezért az aminosavak amfoter vegyületek.A reakciópartnert l függ en savként is, bázisként is viselkedhetnek. S t, a kétféle funkciós csoport jelenléte miatt molekulán belül is vég-bemehet a protonátadás. A savas karakter karboxilcsoport protont ad át a bázisos aminocsoportnak (6.6. ábra). Így egy olyan részecske jönlétre, amelynek egyik része negatív töltés ionként, másik része pozitív töltés ionként viselkedik (6.7. ábra). Ezt a kémiai részecskét nevezzükikerionnak. Az aminosavak stabilis formája az ikerionos forma. Ezért az aminosavak – a szerves vegyületek többségét l eltér en – nem mo-lekularácsban, hanem ionrácsban kristályosodnak.
N
HO
OH
H N
O
OH
H
H
6.6. Protonátadás a karboxilcsoport és az aminocsoport között: így jön létre az iker-ion
Egyik osztálytársamtól – akinek a n vére vegetáriánus –azt hallottam, hogy a növényi táplálékokban nem található meg minden esszenciális aminosav, és ez hiánybetegségek-
hez vezethet. Ezért a n vére ún. ovo-lakto-vegetáriánus, ami annyit tesz, hogy a növényi tápanyagokon kívül tojást és tejkészítményeketis fogyaszt. Mik azok az esszenciális aminosavak?
Az életm ködésünkhöz szükséges aminosavak egy részét a szerve-zetünk el tudja állítani más szerves vegyületekb l. Vannak azonban olyan aminosavak (pl. a lizin, fenilalanin) – szám szerint kilenc –, ame-lyeket az emberi szervezet nem tud el állítani, így azokat küls forrás-ból kell a táplálékkal bevinnünk a szervezetünkbe. Ezeket az amino-savakat nevezzük esszenciális aminosavaknak. A növényi táplálékok kknem tartalmazzák az összes esszenciális aminosavat, ezért kell állati eredet táplálékokat (fehérjéket) is fogyasztani.
Az aminosavak – megfelel körülmények között – egymással is reakcióba léphetnek. Az egyik aminosav aminocsoportjából és a másikaminosav karboxilcsoportjából vízmolekula kihasadásával amidcsoport jön létre. Az aminosavak között ilyen módon végbemen kondenzációs reakciót peptidképzésnek nevezzük. Az aminosav-egységeket össze-köt amidkötés pedig a peptidkötés (6.8. ábra). A több aminosavbólpeptidkötésekkel létrejött vegyületet peptidnek nevezzük.dd
Többször hallottam, hogy a fehérjék is aminosavakbólépülnek fel. Mi a különbség a peptid és a fehérje között?
102
Mesterséges anyagok
2. Áldás vagy átok? A műanyagok
Az elnevezés kicsit megtéveszt , hiszen azt sugallja, hogy minden olyan anyag, amelyet mesterségesen állítanak el ,m anyag. Pedig nem így van. Egy szintetikus gyógyszert
vagy festéket nem szoktunk m anyagnak nevezni.
A m anyagok mesterségesen el állított, jól megmunkálható makro-kmolekulás anyagok. Egy részüket a természetben el forduló makromo-lekulák (fehérjék, cellulóz) átalakításával nyerik. Másik nagy csoport-jukat, az ún. szintetikus m anyagokat (vagy szintetikus polimereket) kis molekulákból állítják el . Azokat a kis molekulájú anyagokat, amelyekb l megfelel eljárással szintetikus polimereket lehet el -állítani, monomereknek nevezzük. Az el állítás reakciótípusa alapjánmegkülönböztetünk poliaddíciós (polimerizációs) és polikondenzációs m anyagokat.
Ha jól emlékszem, a polimerizáció is egyike azoknak a kémiai fogalmaknak, amelyeknek van egy sz kebb ésegy tágabb értelm jelentése is. Sz kebb értelemben apoliaddíciót jelenti, tágabb értelemben pedig minden olyan
kémiai reakciót, amely során kis molekulákból makromolekula kép-z dik melléktermék képz dése nélkül.
Poliaddíciós (polimerizációs) műanyagok
A poliaddíció olyan kémiai reakció, amely során sok telítetlen mo-lekula melléktermék képz dése nélkül makromolekulává egyesül (2.1. ábra). Mivel az addíció a telítetlen kötés vegyületek jellemzreakciója, ezért poliaddícióra is csak telítetlen vegyületek képesek. A polimerizáció során a monomer molekuláinak kett s kötései felbom-lanak, és a monomermolekulák egymással kovalens kötést kialakítva összekapcsolódnak. Az így keletkez polimerek általában lánc alakú molekulákból állnak, ún. láncpolimerek. A legismertebb poliaddíciós m anyagok a polietilén, a polipropilén, a poli(vinil-klorid), a polisz-tirol, a poli(metil-metakrilát) vagy plexi és a poli(tetrafluor-etén) vagy teflon. A világ m anyagtermelésének háromnegyedét (75%-át) három polimerizációs m anyag, a polietilén, a polipropilén és a PVC teszi ki.
A legegyszer bb és legelterjedtebb szintetikus polimer a polietilénvagy polietén (PE) (2.2. ábra). Az ún. kis s r ség (LDPE: low density polyethylene) polietilén a legolcsóbb csomagolóanyag (2.3. ábra). Nem mérgez , viszont szilárdsága nem túl nagy. Többek között fóliák gyár-tására használják.
2.1. A poliaddíció során sok telí-tetlen molekula egy makromole-kulává egyesül
C
H
H
C
H
H n
2.2. Polietilén-molekula (PE) szer-ke zete és felépítésének ismétl drészlete
2.3. Csomagolóanyagaink többsé-ge kis s r ség polietilénb l ké-szül
44LDDPE
•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
103
Ebb l készülnek azok a m anyagzacskók is, amelyeket nejlonzacskóknak nevezünk. Mi már tudjuk, hogy ezek a zacskók nem nejlonból, hanem polietilénb l készülnek.
Az ún. nagy s r ség (HDPE: high density polyethylene) polietilén kit n szerkezeti anyag. Csöveket, hordókat, palackokat, üzemanyag-tartályokat készítenek bel le (2.4. ábra). A polietilén könnyen feldol-gozható, jó elektromos szigetel , ütés- és vegyszerálló m anyag. Olva-dáspontja viszonylag alacsony, ezért az ilyen anyagból készült eszközöknem h állóak, így mikrohullámú süt ben sem célszer használni ket.Hátránya, hogy ultraibolya fényre (napfényre) bomlik. Tartósságát ada-lékanyagokkal (ún. stabilizátorokkal) növelik.
A polipropilén vagy polipropén (PP) (2.5. ábra) nagy szakítószi-lárdságú, ütéssel, hajlítással szemben ellenálló m anyag. Viszonylag magas olvadáspontja miatt h álló („mikrózható”) edények készítésére is alkalmas (2.6. ábra).
A poli(vinil-klorid) (PVC) a harmadik legnagyobb mennyiségben gyártott szintetikus polimer (2.7. ábra). Tulajdonságait adalékanyagok-kal lehet befolyásolni. Az ún. lágy PVC hidegt r és rugalmas, cip -talpakat, hajlékony csöveket gyártanak bel le. Az ún. kemény PVC alaktartó és ütésálló. Víz- és csatornacsöveket, palackokat, különbözépít anyagokat készítenek bel le (2.8. ábra). Nagy hátránya, hogy égé-sekor környezetre káros anyagok (hidrogén-klorid, dioxin) keletkeznek, ezért a hulladék kezelése körültekintést igényel.
Mostanában sokat hallunk a dioxinmérgezésr l, az élelmi-szerek dioxinszennyezésér l, de sokunknak fogalma sincs róla, hogy mi is ez az anyag.
A köznapi szóhasználatban és a médiában dioxin névvel il-letik a 2,3,7,8-tetraklór-dibenzo[1,4]dioxint (2.9.ábra). Eza vegyület könnyen képz dik klórtartalmú anyagok égé-sekor. A legjelent sebb dioxinforrások: szénéget beren-
dezések, hulladékéget berendezések, dízelmotoros gépjárm vek, faés háztartási szemét égetése. A dioxin zsírban nagyon jól oldódik,közvetlenül vagy a tápláléklánc útján bekerül az emberi szervezetbe,és ott a zsírszövetekben felhalmozódik. A megengedettnél nagyobbmennyisége idegrendszeri, immunrendszeri és egyéb károsodásokat okozhat.
A dioxinmérgezés a vietnami háború (1965–1973) utánkerült a figyelem középpontjába. Vietnamban az amerikaihadsereg dioxint is tartalmazó klórvegyületeket vetett bea partizánokat rejt serd fáinak lombtalanítására. Je-
lent s mennyiség dioxin került a légtérbe a 2001. szeptember 11-iNew York-i támadás következtében is.
2.4. A nagy szilárdságú m anyagtárolókat általában nagy s r ségpolietilénb l készítik
C
H
H
C
H
CH3 n
2.5. Polipropilén jelölése, mole-kulájának szerkezete és ismétl degysége
2.6. Polipropilénb l készült tár-gyak
C
H
H
C
H
Cl n
Cl Cl Cl Cl
2.7. A poli(vinil-klorid) jelölése,molekulájának szerkezete és is-métl d egysége
2.8. PVC-b l készült tárgyak
22HHHHHHHHHHHHHHDPPEEPEPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPEPPPEPPPPEPPPPPPPPPEPPPPPPPEPPPPPPPPPEPPPD
••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
134
A szerves kémiai ismeretek rendszerezése
••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
Kal
ottm
odel
lG
olyó
mod
ell
Pálc
ikam
odel
lM
olek
ula-
képl
et
C3H6O2
Kon
stitú
ciós
képl
et
C C C
O
O
H
H
H
H
H
H
Félk
onst
itúci
-ós
kép
let
H3C CH2 C
O
O
H
Ato
mcs
opor
-to
s kép
let
CH3–CH2–COOH
Vona
lkép
let
OH
O
1.1. A propánsav-molekula mo-delljei és különböz képletei
1. Középpontban a szénatom Összetétel és molekulaszerkezet
Ha a szerves vegyületekre ugyanazok a természeti törvé-nyek vonatkoznak, mint a szervetlen vegyületekre, akkormiért tárgyaljuk ket külön? Miért van még mindig „szer-ves kémia”?
Nagyon sokáig azt hitték, hogy – a szervetlen anyagokkalellentétben – a szerves vegyületeket csak az él szerve-zet képes el állítani. Kezdetben tehát ez indokolta a szer-ves vegyületek elkülönített tárgyalását. Ez még azután is
megmaradt, hogy 1828-ban Wöhler cáfolta az életer -elméletet. Az elkülönítésnek ma egyetlen oka van: a szénatomból és még néhány,úgynevezett heteroatomból (pl. az oxigénatom és a nitrogénatom) a molekulák rendkívül sokféle változatát lehet el állítani, ami elvileg végtelen számú szerves vegyületet eredményezhet. Ez a sokféleségpedig arra vezethet vissza, hogy a szénatom az egyetlen ismert atom, amely egymással kapcsolódva tetsz leges nagyságú láncokat és gy r ket alkothat.
A szerves vegyületeket felépít legfontosabb elemek (az ún. organo-gén elemek):kk a szén, a hidrogén, az oxigén és a nitrogén. A szerves molekulák felépítésében a szén- és hidrogénatomokon kívül gyakranvesznek részt ún. heteroatomok (az oxigénatom, a nitrogénatom, akklóratom, a kénatom stb.) is.
Egy szerves vegyület összetételét legegyszer bben úgy le-het meghatározni, hogy ismert mennyiségét elégetjük, és a keletkez szén-dioxid, víz, esetleg nitrogén mennyiségét valamilyen módszerrel megmérjük. Ehhez a szén-dioxidot
például lúgos mosóban, a vizet vízmegköt anyagokban nyeletjükel, és a tömegváltozásból következtethetünk a szén-dioxid és a víz mennyiségére. A szerves vegyületek vizsgálatát ma már korszerm szerekkel (tömegspektrométerekkel, kromatográfokkal) végzik.
A szerves vegyületek összetételét, valamint molekulájuk szerkeze-tét képletekkel jelöljük (1.1. ábra). A molekulaképletben feltüntetjüka molekulát alkotó atomok min ségét és mennyiségét. A molekula elektronszerkezeti képletét fejezi ki a szerkezeti (vagy konstitúciós)képlet, amelyben az atomok kapcsolódási sorrendjén kívül jelöljük a köt és nemköt elektronpárokat is. A félkonstitúciós képlet annyivalegyszer bb a konstitúciós képletnél, hogy a C–H-kötéseket nem jelöl-jük. A molekula jellemz atomcsoportjait emeli ki az atomcsoportos
135
••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
Izot
ópok
C 14C
Allo
trópo
k
grafit gyémánt
Izom
erek
normál-bután izo-bután1.2. Vigyázz! Mást jelent az izotóp, az allotróp és az izomer!
H2CCH
CH2CH3
H2CC
CH3
CH3
H3CCH
CHCH3
but-2-én
2-metilpropén
but-1-én
1.3. A konstitúciós izomerek ese-tén nemcsak az atomok kapcsoló-dási sorrendje, hanem a kötéseksorrendje is különbözhet
CH3
CH3
CH3CH3
CH3
CH3
n-bután i-bután
p-xilol o-xilol m-xilol
n bután i bután
Ne csak nézd!Vajon mi lehet a tudományos neve ezeknek a molekulák-nak?
1.4. A konstitúciós izomerek régi jelölése
képlet. A vonalképlet esetén szenet és a hozzá kapcsolódó hidrogén-atomokat sem jelöljük, csak a szén–szén-kötéseket, a szén–heteroatom kapcsolatokat és a heteroatomokat, illetve a heteroatomokat tartalmazó funkciós csoportokat tüntetjük fel.
A szerves vegyületek esetében különösen gyakori jelenség az, hogy két vagy több vegyületnek megegyezik a molekulaképlete, de eltér a molekuláik szerkezeti képlete. Ezt a jelenséget nevezzük izomériának.
Nekem még mindig nagyon figyelnem kell, hogy ne kever-jem össze az izotópok, az allotrópok és az izomerek fogal-mát. Ha jól emlékszem, az izotópok olyan atomok, ame-
lyeknek a protonszáma megegyezik, de a neutronszáma különbözik. A izomerek olyan molekulák, amelyek összetétele azonos, de szer-kezete különböz . Az allotrópok pedig ugyanazon elem különbözkristályszerkezet vagy molekulatömeg módosulatai (1.2. ábra).
Bármely szerves molekula szerkezetének leírásához három tényezpontos ismerete szükséges, ezek a konstitúció, a konfiguráció és a kon-formáció. A konstitúció az atomok kapcsolódási sorrendjét – beleértve az atomok közötti kapcsolat milyenségét is – jelenti. Azok a molekulák, amelyek molekulaképlete azonos, de a molekulák konstitúciója külön-böz , egymás konstitúciós izomerei.
Ezt nem egészen értem. Mi az, hogy „beleértve az atomok közötti kapcsolat milyenségét is”?
Ez azt jelenti, hogy nemcsak akkor beszélhetünk konstitú-ciós izomerekr l, ha két vagy több molekulában az atomokkapcsolódási sorrendje eltér , mint például a bután és a
2-metilpropán esetében, hanem akkor is, ha az atomok sorrendje vál-tozatlan, de az atomok közötti kötés különbözik a két molekulában. Ilyen okok miatt egymás konstitúciós izomere a but-1-én és a but-2-én. Ezekben a molekulákban a kett s kötés helyzete más, az atomokkapcsolódási sorrendje ugyanaz (1.3. ábra).
Hagyományból még ma is használjuk a konstitúciós izo-merek olyan megkülönböztetését, mint például az izo- ésa normálizomer az alkánok esetén (pl. i-bután és n-bután).A normál- el tag a nem elágazó nyílt láncú telített szén-
hidrogének neve el tt szerepel, míg az izo- el tag az elágazó, nyíltláncú izomerek összefoglaló nevében fordul el . A kétszeresenszubsztituált benzolszármazékok esetén az orto- (1,2), meta- (1,3)és a para (1,4)-jelöléseket is hagyományból használjuk (pl. o-xilol,m-xilol és p-xilol) (1.4. ábra).