สารบัญ
ไอโซเมอร์ คืออะไร แบ่งได้กี่ชนิด มีหลักการเขียนอย่างไรบ้าง
ในการเรียนวิชาเคมีระดับมัธยมปลาย เรื่องของ “ไอโซเมอร์” (Isomer) เป็นอีกสิ่งที่เด็ก ๆ ทุกคนต้องได้ศึกษาเพื่อสร้างพื้นฐานพร้อมต่อยอดการเรียนในระดับที่สูงขึ้นต่อไป บทความนี้ครูปีโป้จึงอยากพามาทำความรู้จักกันก่อนว่าไอโซเมอร์ คืออะไร สามารถแบ่งได้กี่ชนิด และมีหลักการเขียนอย่างไรบ้าง?
ไอโซเมอร์ คืออะไร?
ไอโซเมอร์ คือ สารที่มีสูตรโมเลกุลแบบเดียวกัน แต่สูตรโครงสร้างจะแตกต่างกันออกไป โดยสารที่เป็นไอโซเมอร์กันหากหมู่ฟังก์ชันเหมือนกันสมบัติทางกายภาพจะต่างกัน สมบัติเคมีเหมือนกัน แต่ถ้ามีหมู่ฟังก์ชันต่างกันสมบัติทางกายภาพและสมบัติทางเคมีต่างกัน
ส่วนไอโซเมอร์ริซึม (Isomerrism) คือ ปรากฏการณ์ที่ตัวสารมีสูตรโมเลกุลแบบเดียวกัน แต่โครงสร้างแตกต่างกัน ขณะที่สมบัติอาจคล้ายกันหรือแตกต่างกันก็ได้ เช่น จุดเดือด กับจุดหลอมเหลวจะแตกต่างกัน ขณะที่ไอโซเมอร์ตัวไหนมีสูตรโมเลกุลเหมือนกัน แต่การจัดเรียงตัวอะตอมอยู่ในตำแหน่งแตกต่างกันหรือสูตรต่างกัน จะถูกเรียกว่า ไอโซเมอร์โครงสร้าง
ไอโซเมอร์ แบ่งได้กี่ชนิด?
โดยหลักการแล้วไอโซเมอร์จะแบ่งออกได้ 2 ชนิด ดังนี้
1. Structural Isomer หรือ ไอโซเมอร์โครงสร้าง คือ ไอโซเมอร์ที่เกิดจากการมีโครงสร้างแตกต่างกัน อันมีสาเหตุจากอะตอมคาร์บอนเกิดการจัดเรียงตัวแตกต่างกันจึงเกิดโครงสร้างแบบโซ่ตรงและโซ่กิ่ง หรือเกิดเป็นแบบปลายเปิดและปลายปิด
2. Stereoisomer คือ ไอโซเมอร์ที่มีโครงสร้างและพันธะเหมือนกัน แต่การจัดเรียงตัวของอะตอมกับกลุ่มอะตอมมีตำแหน่งแตกต่างกัน แบ่งได้ 2 ประเภทย่อย คือ
- ไอโซเมอร์เรขาคณิต (Geometrical Isomer) คือ สารที่มีสูตรโมเลกุลแบบเดียวกัน พันธะคู่ระหว่างคาร์บอนตำแหน่งเดียวกัน โดยพันธะ C=C ไม่สามารถหมุนได้แบบอิสระ ผลคืออะตอมกับกลุ่มอะตอมที่เหมือนกันเกาะอยู่ที่คาร์บอน แต่ทั้ง 2 อะตอม จัดเรียงตัวต่างกัน เช่น การจัดเรียงตัวตามทิศทางเดียวกัน (cis-isomer) หรือ การจัดเรียงตัวทิศทางตรงข้ามกัน (trans-isomer)
- ออปติคอลไอโซเมอร์ (Optical Isomer) คือ ไอโซเมอร์ที่มีการเรียงตัวของอะตอมหรือกลุ่มอะตอมคล้ายภาพในกระจกเงา หากนำโมเลกุลซ้อนทับกันจะทับได้ไม่สนิท และถ้าผ่านแสงโพลาไรซ์ไปสู่สารละลายไอโซเมอร์ แสงจะเบี่ยงไปจากแนวเดิมแบบทิศทางตรงข้าม
หลักการเขียนไอโซเมอร์
- ประเมินก่อนว่าสูตรโมเลกุลเป็นสารประเภทใด
- เมื่อรู้แล้วจึงนำมาใช้เขียนไอโซเมอร์
- หากเป็นสารกลุ่มโซ่เปิด (Open Chain หรือ Acyclic) ส่วนใหญ่จะเริ่มเขียนไอโซเมอร์จากตัวที่มี C ต่อกันเป็นสายตรงยาวสุดก่อน แล้วจึงลดความยาวของ C สายตรงลงครั้งละอะตอม
การทำความเข้าใจเรื่องไอโซเมอร์ไม่ได้ยากอย่างที่คิด สามารถศึกษาข้อมูลเบื้องต้นเพื่อใช้ต่อยอดกันได้เลย ส่วนเด็ก ๆ คนไหนที่วางเป้าหมายสอบเข้าค่าย สอวน. คอร์สเคมี สอวน. ครูปีโป้ พร้อมเป็นผู้ช่วยให้ทุกคนทำได้ตามความฝันของตนเอง เรียนสนุก เข้าใจง่าย ได้ความรู้ครบถ้วน
