Isomeria – O que é? Tipos e explicação das propriedades com exemplos

A isomeria é um fenômeno químico que acontece quando dois compostos são formados das mesmas moléculas, mas suas fórmulas estruturais diferentes. Quando isso ocorre, são chamados de isômeros. O próprio nome já dá algumas dicas sobre o que representa, sendo iso = igual e meros = partes, ou seja, isômeros são partes iguais.

Tipos de isomeria

Dependendo da forma com que cada estrutura molecular é escrita, são classificadas como isomeria plana ou isomeria espacial. Dentro de cada uma delas, há várias possibilidades de isômeros, os quais foram descritos e exemplificados, abaixo:

Isomeria plana

Os isômeros planos são aqueles em que as fórmulas estruturais estão alinhadas. Eles são classificados da seguinte maneira:

Isomeria de cadeia

A isomeria de cadeia é aquela em que o número de átomos de carbono é diferente para cada composto, no entanto, os demais elementos se distribuem em quantidades e formas iguais.

Exemplo

F.M. C₄H₁₀ (metilpropano) e F.M. C₃H₆ (ciclopropano)

Isomeria de função

Os isômeros de função são aqueles em que os compostos possuem funções químicas diferentes, mas conta com a mesma fórmula molecular.

Exemplo

Tanto a cetona como o aldeído têm a mesma fórmula (C_nH_2n+2O). Entretanto, eles se diferem pela forma de distribuição:

Isomeria de posição

A isomeria de posição, como já diz o nome, é aquela em que a cadeia carbônica é a mesma, mas está em posições diferentes ou em um grupo funcional, radical ou de instauração diferentes.

Exemplo

Como mostra na imagem, tanto a fórmula do 2-metil-pentano, como o do 3-metil-pentano são apresentados em posições diferentes na cadeira de ramificação:

Isomeria de compensação

Também chamada de metameria, esse tipo de isômero ocorre quando os compostos possuem a mesma função química, mas são diferenciados pela posição de cada átomo na cadeia.

Exemplo

É o que ocorre com a estrutura molecular da etil-propilamina e da metil-butilamina. Ambas contam com a mesma fórmula química: C₅H₁₃N . No entanto, como pode-se perceber na imagem, abaixo, os elementos N (nitrogênio) e H (hidrogênio) se encontram em heteroátomos diferentes:

Tautomeria ou Isomeria dinâmica

A isomeria dinâmica é determinada pelas fórmulas químicas que, ao mudar um elemento de posição, transformam o composto em outro.

Exemplo

Se mudar a posição do oxigênio na estrutura molecular do etanal (C₂H₄O), cria-se o etanol, o qual continua tendo a mesma fórmula, mas é escrito de uma maneira diferente. Esse fenômeno pode ser observado na imagem, a seguir:

Isomeria espacial

Os isômeros espaciais são as fórmulas em que as moléculas de compostos são iguais, mas distribuem-se de forma diferente, o que faz com que os elementos sejam diferentes. São considerados isômeros espaciais:

Isomeria geométrico ou cis-trans

Isomeria cis-trans são as cadeias abertas em que os carbonos se ligam de forma diferente. É justamente isso que faz com que uma mesma fórmula seja classificada como cis ou trans.

Usa-se a determinação cis para as ligações que se encontram do mesmo lado da cadeia. É o caso da fórmula molecular do cis-dicloroeteno (C₂H₂Cl₂):

Já o nome trans determina os ligantes que se encontram de lados opostos da cadeia. É por isso que a mesma fórmula do cis-dicloroeteno (C₂H₂Cl) também pode transformar-se no trans-dicloroeteno.

Isomeria óptica

A isomeria ótica é aquela em que a luz incidente em dois compostos químicos é emitida de forma diferente. Em outras palavras, são as substâncias exatamente iguais, mas que se comportam de modo diferente, quando expostas à luz – seja por conta do índice de refração naquele meio ou pelas propriedades diferenciadas daquele químico.