Différence entre allotropes et isomères

Différence clé - Allotrope vs Isomer
 

Certains éléments du tableau périodique peuvent apparaître dans différentes formules ou arrangements, tout en étant stables à la température ambiante. Ils peuvent être composés d’un seul élément ou composés de plusieurs éléments. Les allotropes et les isomères sont de bons exemples de tels éléments. La principale différence entre l’allotrope et l’isomère est que les allotropes sont des composés avec les mêmes éléments mais avec des formules chimiques différentes selon les arrangements tandis que les isomères sont des composés ayant des éléments différents mais une même formule chimique dans des arrangements différents.

CONTENU

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Qu'est-ce qu'un allotrope?
3. Qu'est-ce qu'un isomère
4. Comparaison côte à côte - Allotrope vs Isomer sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce qu'un allotrope??

Le mot allotrope peut être défini comme un type alternatif. En détail, il fait référence à différents types de composés fabriqués à partir du même élément mais dans des formules chimiques et des arrangements différents. Ces allotropes existent dans le même état physique dans les mêmes conditions (température ambiante) mais présentent des différences dans leurs propriétés physiques et chimiques. Différents allotropes peuvent être observés dans les métaux, les non-métaux et les métalloïdes.

Exemples d'allotropes

Allotropes de carbone

Les allotropes de carbone existent à l'état solide. Les types les plus courants sont le diamant, le graphite et le noir de carbone. Ici, il n’est pas si facile de changer un type d’allotrope en une autre structure allotrope. Le diamant est une structure extrêmement dure alors que le graphite n'est pas si difficile. Le noir de carbone existe sous forme de poudre.

Figure 01: Structure et apparence du diamant (à gauche) et du graphite (à droite)

Allotropes d'oxygène

Les types les plus courants d'allotropes d'oxygène que l'on trouve naturellement sont l'oxygène diatomique (O₂) et l’ozone (O₃). La différence entre eux est que l'oxygène a deux atomes d'oxygène liés par une double liaison alors que l'ozone est composé de trois atomes d'oxygène qui existent sous la forme d'une structure de résonance..

Allotropes de soufre

Les allotropes de soufre sont différents les uns des autres en fonction du nombre d'atomes de soufre liés et de leur disposition. Dans le cas du soufre, il est assez facile de changer une forme de soufre en une autre.

Qu'est-ce qu'un isomère?

Les isomères sont des composés ayant la même formule chimique mais des arrangements différents. Les isomères ont le même nombre et le même type d'atomes mais ces atomes sont disposés de différentes manières. Par conséquent, la structure chimique des isomères est différente les uns des autres. Les isomères sont divisés en deux grandes catégories appelées isomères structuraux et stéréoisomères.

Figure 02: Classification des isomères

Isomères de structure

Dans ce type, les atomes et les groupes fonctionnels sont liés de différentes manières pour former la structure. Ce type comprend l'isomérie des chaînes, l'isomérie de position et l'isomérie des groupes fonctionnels.

Stéréoisomères

La structure de liaison et la position des groupes fonctionnels sont les mêmes pour les isomères, mais leur positionnement géométrique est différent. Les stéréoisomères comprennent les isomères cis-trans (= diastéréoisomères) et les isomères optiques (= énantiomères).

Figure 03: Stéréoisomères du propylène glycol (notez que la géométrie de l'atome de H est différente dans deux molécules).

Quelle est la différence entre Allotrope et Isomer?

Allotrope vs Isomère
Les allotropes sont des composés avec les mêmes éléments mais des formules chimiques différentes selon des arrangements différents.	Les isomères sont des composés ayant différents éléments mais la même formule chimique dans des arrangements différents.
Nombre d'atomes
Les allotropes sont composés de nombres d'atomes différents.	Les isomères ont le même nombre d'atomes.
Type d'éléments
Les allotropes sont composés du même élément.	Les isomères sont composés de différents éléments.
Structure
Les allotropes ont toujours des structures différentes.	Les isomères peuvent avoir des structures similaires ou différentes.
Présence
Les allotropes peuvent être observés dans les métaux, les non-métaux et les métalloïdes	L'isomérie peut être vue dans les molécules organiques (ex: hydrocarbure) et les molécules inorganiques (ex: silane).
Types majeurs
Les types d’allotropes comprennent les allotropes métalliques, les allotropes non métalliques et les allotropes métalloïdes	Les isomères comprennent principalement les isomères structuraux et les stéréoisomères.

Résumé - Allotropes vs Isomers

Les allotropes et les isomères peuvent être définis comme des types alternatifs d'un élément ou d'un composé. La plupart du temps, ce sont des composés stables et naturellement présents. La principale différence entre allotrope et isomère est que les allotropes sont des composés contenant les mêmes éléments dans des formules chimiques différentes selon des arrangements différents, tandis que les isomères sont des composés contenant des éléments différents ayant la même formule chimique suivant des arrangements différents.

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Référence:

1.Helmenstine, Anne Marie. «Qu'est-ce qu'un isomère? Passez en revue vos concepts de chimie. ”ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Disponible ici. 01 juin 2017.
2. "Allotropes". Chimie LibreTexts. Libretexts, 21 mars 2017. Disponible ici. Web. 01 juin 2017.

Courtoisie d'image:

1. “Diamond and graphite2” Par Diamond_and_graphite.jpg: Utilisateur: Travail interactif: Materialscientist (discussion) - Diamond_and_graphite.jpgFile: Graphite-tn19a.jpg (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
2. “Isomerism” de Vladsinger - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
3. “Stéréoisomères du propylèneglycol v.1” de Jü - Travail personnel (domaine public) via Wikimedia Commons