Kandungan
Isomer terdiri daripada formula yang sama tetapi struktur yang berbeza atau susunan ruang. Mereka berlaku secara semula jadi tetapi membangkitkan minat khusus dalam kimia organik - kajian sebatian karbon - kerana pelbagai jenis molekul organik yang penting secara ekonomi. Para saintis telah berusaha untuk memperoleh secara matematik bilangan isomer molekul rantaian linear organik yang dipanggil alkana, tetapi tidak mendapati hubungan mudah antara bilangan isomer dan jumlah karbon. Walau bagaimanapun, program pengiraan yang mengurai struktur alkana menjadi serpihan lebih mudah untuk berfungsi dengan hasil yang baik.
Jenis isomer
Kedua-dua jenis isomer adalah struktur dan optik. Isomer struktur mempunyai susunan atom yang berlainan atau kumpulan kecil atom yang dipanggil kumpulan berfungsi. Isomer-isomer ini hasil daripada perbezaan dalam ramuan molekul dan bagaimana kumpulan-kumpulan berfungsi diatur. Isomer optik, atau stereoisomer, adalah struktur yang sama tetapi berbeza dalam kedudukan geometri spatial atom dan kumpulan berfungsi. Contoh isomer optik termasuk imej cermin dan molekul yang berputar dalam arah yang bertentangan.
Bertemu dengan alkana
Alkana adalah rantai atom karbon (C) dan hidrogen (H), disusun supaya setiap atom karbon n terdapat 2n + 2 hidrogen. Mereka berasal dari gas asli dan minyak mentah. Karbon dalam alkana membentuk rantai di mana setiap karbon mengikat kepada empat atom lain dengan ikatan C-C atau C-H. Alkaner linear atau aciklik tidak membentuk cincin. Alkane yang paling mudah adalah metana, CH4. Mereka yang mempunyai empat atau lebih atom karbon boleh membentuk isomer struktur, dan mereka yang mempunyai tujuh atau lebih karbon juga boleh membentuk isomer optik. Sesetengah isomer adalah "steril tidak menguntungkan," yang bermaksud pembentukannya tidak mungkin kerana mereka memerlukan banyak tenaga untuk kekal stabil.
Mengira isomer
Robert Paton dan Jonathan Goodman dari University of Cambridge menawarkan aplikasi percuma, yang dipanggil IsoCount, yang mengira jumlah isomer struktur dan optik dari mana-mana alkane aciklik. Anda hanya menaip bilangan alkana karbon dan program itu meniadakan bilangan isomer struktur dan optik, memberitahu anda berapa banyak yang tidak seimbang. Program ini menggunakan algoritma yang secara interaktif memeriksa bahagian alkana untuk mendapatkan jumlah isomer. Sebagai contoh, jika anda memasukkan tujuh, program itu melaporkan bahawa alkane C7H16 mempunyai sembilan isomer struktur dan dua optik.
Alkanes tidak stabil
Alkana mempunyai 16 dan 17 karbon adalah sebatian yang tidak stabil dan akan berpecah dengan cepat pada suhu bilik. C17 tidak wujud dan C16 hanya boleh dibentuk dengan pantas pada suhu yang sangat rendah. Sesetengah alkana rantai yang lebih besar juga tidak stabil. Program IsoCount menganggap serpihan karbon tidak stabil ketika melaporkan hasilnya. Nombor isomer berkembang pesat dengan bilangan karbon. Penulis IsoCount menganggarkan bahawa isomer alkane 167-karbon akan melebihi jumlah zarah di alam semesta.