Изоэлектронность - это явление, наблюдаемое, когда две или более молекул имеют одинаковую структуру (положения и связи между атомами ) и одинаковые электронные конфигурации, но различаются тем, какие конкретные элементы находятся в определенных местах в структуре.
Например, CO, NO+ , а N 2 изоэлектронны, а CH 3COCH 3 и CH 3N = NCH 3 не.
Это определение иногда называют изоэлектронностью валентности. Иногда определения могут быть не такими строгими, иногда требуя идентификации общего количества электронов, а вместе с ним и всей электронной конфигурации. Более обычно, определения шире, и могут распространяться на позволяя различного числа атомов в видах сравниваемым.
Важность концепции заключается в идентификации существенно связанных видов в виде пар или серий. Можно ожидать, что изоэлектронные частицы продемонстрируют полезную последовательность и предсказуемость в своих свойствах, поэтому идентификация соединения как изоэлектронного с уже охарактеризованным предлагает ключи к возможным свойствам и реакциям (различия в свойствах, таких как электроотрицательность атомов в изоэлектронных частицах, могут влиять на реакционную способность).
В квантовой механике, водородоподобных атомов являются ионы с только один электрон, такие как Li2+ . Эти ионы можно описать как изоэлектронные водороду.
N атом, и вывод+ ion изоэлектронны, потому что каждый имеет пять валентных электронов, или, точнее, электронную конфигурацию [He] 2s 2 2p 3.
Аналогично катионы K+ , Ca2+ , и Sc3+ а анионы Cl- , S2− , а P3− все изоэлектронны атому Ar.
CO, CN- , N 2, и НЕТ+ являются изоэлектронными, потому что каждый имеет два атома, тройно связанных вместе, и из-за заряда имеют аналогичные электронные конфигурации ( N- Электронная конфигурация идентична O, поэтому электронная конфигурация CO идентична CN- ).
Диаграммы молекулярных орбиталей лучше всего иллюстрируют изоэлектронность в двухатомных молекулах, показывая, как смешивание атомных орбиталей в изоэлектронных частицах приводит к идентичной орбитальной комбинации и, таким образом, также к связыванию.
Более сложные молекулы также могут быть многоатомными. Например, аминокислоты серин, цистеин и селеноцистеин изоэлектронны друг другу. Они различаются тем, какой конкретный халькоген присутствует в одном месте боковой цепи.
CH 3COCH 3( ацетон ) и CH 3N 2CH 3( азометан ) не изоэлектронны. У них одинаковое количество электронов, но у них разная структура.