Lisosterisme és una propietat d'espècies químiques que presenten propietats físiques i químiques semblants, i per això hom suposa que tenen igualment disposats els electrons més externs. Els grups que presenten isosterisme s'anomenen grups isostèrics o isòsters.
Història El mot «isosterisme» és un mot compost del prefix grec ἰσο– iso–, que significa «igual», del prefix grec στερεο– stereo–, que significa «sòlid», «espacial», i del sufix llatí –ismus, i aquest del grec –ισμός –ismós, emprat per formar substantius que indiquen «actitud», «tendència» o «qualitat».
+Comparació de propietats de dues parelles isostèriquesN2CON2OCO2Temperatura crítica (°C)–127–12235,431,9Pressió crítica (atm)33357577Densitat del líquid a 10 °C (g/cm³)0,7960,7930,8560,858Viscositat (× 106)166163148148Índex de refracció a 16 °C (línia D)1,1931,190Fórmula de l'hidratN2O \! \cdot \! 6H2OCO2 \! \cdot \! 6H2OEntalpia de formació de l'hidrat (cal/mol) –14,90–15,00
El terme «isosterisme» fou introduït el 1919 pel químic estatunidenc Irving Langmuir (1881–1957) en referència a espècies químiques que tenen el mateix nombre d'electrons i distribuïts de la mateixa manera. Per exemple les espècies:
H-, He i Li+ són espècies químiques que tenen la mateixa configuració electrònica 1s2; CH4 i NH4+ són espècies químiques amb la mateixa geometria tetraèdrica amb quatre enllaços σ (vuit electrons d'enllaç); N2, CO i CN- totes presenten un enllaç triple entre els seus àtoms; NO2- i O3 ambdues amb un enllaç σ i un enllaç π; NO3- i CO3^2-ambdós ions amb un enllaç doble C=O i dos σ N-O; CO2, N2O, N3- i CNO- presenten dos enllaços dobles.
També observà que quan els isòsters tenen la mateixa càrrega total (isoelèctrics), com ara la parella CO2 i N2O o la parella N2 i CO llavors posseeixen propietats físiques sorprenentment semblants.
+Llei de desplaçament de GrimmElectrons67891011ÀtomsCNOFNeNaPseudoàtomsCHNHOHFH—CH₂NH₂OH₂FH₂+CH₃NH₃OH₃+CH4NH4+
En el seu intent força infructuós d'explicar l'isomorfisme, el químic alemany Hans G. Grimm (1887–1958) el 1925 amplià el concepte d'isosterisme per incloure molècules o grups que posseïssin el mateix nombre d'electrons de valència estiguin implicats o no el mateix nombre d'àtoms. Grimm observà que en afegir hidrògens el grup format té propietats semblants a les del següent element dins d'un període de la taula periòdica (llei de desplaçament de Grimm). Segons la definició de Grimm, són grups isostèrics: fluorur, grup hidroxi, grup amino i metil (-F, -OH, -NH2 i -CH3).
Poc després de l'aparició del treball de Grimm, el químic alemany-suís Hans Erlenmeyer (1900–1967) començà una àmplia sèrie d'investigacions sobre l'aplicació de la interpretació de Grimm de l'isosterisme a la química orgànica. Observà el fet que el benzè i el tiofè posseeixen propietats físiques molt semblants, com ara el punt d'ebullició, la refracció molecular, el paracor, certes constants cristal·logràfiques, i la mida i la forma de les molècules en estat líquid. Amb el seu grup de recerca trobà que fins i tot que en les reaccions antigen-anticòs molt específiques, certs derivats corresponents del benzè i el tiofè van resultar indistingibles.
Referències
Categoria:Química orgànica