Sự khác biệt chính - Cộng hưởng và Tautomerism
Đồng phân là hiện tượng hóa học giải thích cấu tạo của các hợp chất hữu cơ có cùng công thức phân tử, có cấu tạo và tính chất khác nhau. Đồng phân là sự hiện diện của các cấu trúc phân tử khác nhau và sự sắp xếp trong không gian của cùng một công thức phân tử. Đồng phân được phân loại chủ yếu thành hai nhóm là đồng phân hiến pháp và đồng phân lập thể. Tautomers là một loại đồng phân cấu tạo. Đây là những hợp chất hữu cơ dễ dàng chuyển hóa lẫn nhau. Mặt khác, cộng hưởng là hiện tượng hóa học mô tả ảnh hưởng của các cặp đơn và liên kết các cặp electron đến cực của một hợp chất. Sự khác biệt chính giữa cộng hưởng và tautomerism là sự cộng hưởng xảy ra do tương tác giữa các cặp electron đơn lẻ và các cặp electron liên kết trong khi thuyết tautome xảy ra do sự chuyển đổi giữa các hợp chất hữu cơ bằng cách chuyển vị trí của một proton.
Cộng hưởng là gì?
Cộng hưởng là một khái niệm hóa học mô tả sự tương tác giữa các cặp electron đơn lẻ và các cặp electron liên kết của một hợp chất. Hiệu ứng này cuối cùng xác định cấu trúc hóa học thực tế của hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ đó. Hiệu ứng cộng hưởng có thể được quan sát thấy trong các hợp chất có liên kết đôi và các cặp electron đơn lẻ. Sự cộng hưởng dẫn đến sự phân cực của các phân tử.
Hiệu ứng cộng hưởng làm ổn định một hợp chất bằng cách tách các electron trong liên kết pi. Các electron trong phân tử có thể chuyển động xung quanh hạt nhân nguyên tử vì electron không có vị trí cố định của nguyên tử. Do đó, các cặp electron đơn lẻ có thể di chuyển đến liên kết pi và ngược lại. Điều này xảy ra để có được trạng thái ổn định. Quá trình chuyển động của electron này được gọi là sự cộng hưởng. Các cấu trúc cộng hưởng có thể được sử dụng để có được cấu trúc ổn định nhất của phân tử.
Hình 01: Cấu trúc cộng hưởng của Phenol
Một phân tử có thể có một số cấu trúc cộng hưởng dựa trên số lượng cặp đơn và liên kết pi có trong phân tử đó. Tất cả các cấu trúc cộng hưởng của phân tử đều có cùng số electron và cách sắp xếp các nguyên tử giống nhau. Cấu trúc thực tế của phân tử đó là cấu trúc lai trong tất cả các cấu trúc cộng hưởng. Hiệu ứng cộng hưởng có thể được tìm thấy trong hai loại;
- Hiệu ứng cộng hưởng tích cực
- Hiệu ứng cộng hưởng âm
Hiệu ứng cộng hưởng dương giải thích sự cộng hưởng có thể được tìm thấy trong các hợp chất mang điện tích dương. Khi đó hiệu ứng cộng hưởng dương giúp ổn định điện tích dương trong phân tử đó. Hiệu ứng cộng hưởng âm giải thích sự ổn định của điện tích âm trong phân tử. Tuy nhiên, cấu trúc hỗn hợp thu được khi xét đến cộng hưởng có năng lượng thấp hơn tất cả các cấu trúc cộng hưởng.
Tautomerism là gì?
Tautomerism là hiệu ứng của một số hợp chất có khả năng chuyển đổi lẫn nhau thông qua việc chuyển vị trí của một proton. Hiệu ứng này phổ biến nhất ở các axit amin và axit nucleic. Quá trình chuyển đổi lẫn nhau được gọi là quá trình phản ứng hóa. Đó là một phản ứng hóa học. Ở đây, sự chuyển vị trí của các proton có nghĩa là sự trao đổi một nguyên tử hydro giữa hai dạng nguyên tử khác. Nguyên tử hydro tạo liên kết cộng hóa trị với nguyên tử mới nhận nguyên tử hydro. Các chất căng tồn tại ở trạng thái cân bằng với nhau. Chúng luôn tồn tại ở dạng hỗn hợp của hai dạng hợp chất vì chúng cố gắng điều chế dạng tautomeric riêng biệt.
Hình 02: Tautomerism
Trong quá trình tautome hóa, khung xương cacbon của một phân tử không thay đổi. Chỉ có vị trí của proton và electron bị thay đổi. Phản ứng đồng phân hóa là một quá trình hóa học nội phân tử chuyển đổi một dạng tautomer thành một dạng khác. Một ví dụ phổ biến là thuyết Tautomerism keto-enol. Nó là một phản ứng có xúc tác axit hoặc bazơ. thông thường, dạng xeto của hợp chất hữu cơ ổn định hơn, nhưng ở một số trạng thái, dạng enol ổn định hơn dạng xeton.
Sự khác biệt giữa Cộng hưởng và Tautomerism là gì?
Cộng hưởng vs Tautomerism |
|
| Cộng hưởng là một khái niệm hóa học mô tả sự tương tác giữa các cặp electron đơn lẻ và các cặp electron liên kết của một hợp chất. | Tautomerism là hiệu ứng của một số hợp chất có khả năng chuyển đổi lẫn nhau thông qua việc chuyển vị trí của một proton. |
| Quy trình | |
| Cộng hưởng là sự hiện diện của một số dạng (của cùng một hợp chất hóa học) quyết định cấu trúc thực của một hợp chất. | Tautomerism là sự hiện diện của hai (hoặc nhiều) dạng của cùng một hợp chất có khả năng chuyển hóa lẫn nhau. |
| Trạng thái cân bằng | |
| Cấu trúc cộng hưởng không tồn tại ở trạng thái cân bằng. | Các chất đồng phân tồn tại ở trạng thái cân bằng với nhau. |
| Di dời | |
| Cấu trúc cộng hưởng có thể thu được bằng cách chuyển vị trí của các electron liên kết và các cặp electron đơn lẻ. | Tautomers có thể thu được bằng cách chuyển vị trí của một proton (và các electron). |
Tóm tắt - Cộng hưởng vs Tautomerism
Cộng hưởng và Tautomerism là những khái niệm hóa học quan trọng. Cộng hưởng được sử dụng để xác định cấu trúc thực tế của một hợp chất hóa học. Tautomerism xác định cấu trúc hóa học của một hợp chất, cấu trúc này ổn định nhất ở các điều kiện nhất định. Có nhiều điểm khác biệt giữa hai thuật ngữ. Sự khác biệt giữa cộng hưởng và tautomerism là sự cộng hưởng xảy ra do sự tương tác giữa các cặp electron đơn lẻ và các cặp electron liên kết trong khi thuyết tautome xảy ra do sự chuyển đổi giữa các hợp chất hữu cơ bằng cách chuyển vị trí của một proton.
