Kluczowa różnica między izomerami cis i trans polega na tym, że izomer cis ma te same atomy po tej samej stronie wiązania podwójnego, podczas gdy izomer trans ma dwa takie same atomy po przeciwnych stronach wiązania podwójnego.
Izomery to różne związki o tym samym wzorze cząsteczkowym. Istnieją różne rodzaje izomerów. Ale możemy podzielić izomery głównie na dwie grupy jako izomery konstytucyjne i stereoizomery. Tutaj izomery konstytucyjne są izomerami, w których połączenia atomów różnią się w cząsteczkach. W stereoizomerach atomy łączą się w tej samej kolejności, w przeciwieństwie do izomerów konstytucyjnych. Dlatego stereoizomery różnią się jedynie rozmieszczeniem swoich atomów w przestrzeni. Ponadto stereoizomery są dwojakiego rodzaju; enancjomery i diastereoizomery. Ponadto izomery cis i trans to dwie formy diastereomerów.
Co to są izomery cis?
Cząsteczka, w której dwa takie same atomy znajdują się po tej samej stronie wiązania podwójnego, jest izomerem cis. Izomer cis ma wyższą temperaturę wrzenia w porównaniu z izomerem trans. Powodem tego są silniejsze siły międzycząsteczkowe w izomerach cis.
Rysunek 01: Izomer Cis butenu
Na przykład w 1,2-dichloroetanie, gdy cząsteczka jest cis, po jednej stronie cząsteczki znajdują się jeszcze dwa elektroujemne atomy chloru. Z tego powodu ta strona cząsteczki będzie miała lekki ładunek ujemny, podczas gdy druga strona będzie miała lekki ładunek dodatni. Dlatego cząsteczka staje się polarna i między cząsteczkami może zachodzić oddziaływanie dipol-dipol. Te dodatkowe siły międzycząsteczkowe w izomerze cis dają mu wyższą temperaturę wrzenia w porównaniu z izomerami trans.
Co to są izomery trans?
Cząsteczka z dwoma takimi samymi atomami po przeciwnej stronie wiązania podwójnego jest izomerem trans. Izomery trans będą miały niższe temperatury wrzenia, ponieważ chociaż występuje separacja ładunku, cała cząsteczka staje się niepolarna.
Rysunek 02: Izomer trans butenu
Mimo to izomery trans mają wyższą temperaturę topnienia. Izomery trans mają prostszy kształt i dobrze się pakują. Dlatego wymaga większej energii do stopienia cząsteczki, co daje jej wyższą temperaturę topnienia.
Jaka jest różnica między izomerami cis i trans?
Cząsteczka, w której dwa takie same atomy znajdują się po tej samej stronie wiązania podwójnego, nazywana jest izomerem cis. Z drugiej strony, cząsteczka z dwoma takimi samymi atomami po przeciwnych stronach wiązania podwójnego jest znana jako izomer Trans. Dlatego jest to kluczowa różnica między izomerami cis i trans. Ponadto, porównując ich właściwości, możemy zidentyfikować pewną różnicę między izomerami cis i trans. Izomery cis są polarne, podczas gdy izomery trans są stosunkowo niepolarne. Dlatego izomer cis ma wyższą temperaturę wrzenia w porównaniu z izomerem trans. Jednak izomery trans mają wyższą temperaturę topnienia; natomiast cząsteczki cis mają niższą temperaturę topnienia. Dzieje się tak głównie dlatego, że cząsteczki trans są lepiej upakowane niż cząsteczki cis.
Poniższa infografika przedstawia różnicę między izomerami cis i trans w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – izomery cis i trans
Podsumowując, izomery cis i trans są diastereoizomerami należącymi do stereoizomerów. Kluczową różnicą między izomerami cis i trans jest to, że izomer cis ma te same atomy po tej samej stronie wiązania podwójnego, podczas gdy izomer trans ma dwa takie same atomy po przeciwnych stronach wiązania podwójnego.
