La principale différence entre isoélectronique et isostère est que les espèces chimiques isoélectroniques ont des configurations électroniques similaires alors que les isostères sont des espèces chimiques ayant une taille similaire, le même nombre d'atomes et d'électrons de valence.
Le préfixe "iso-" signifie que deux ou plusieurs espèces chimiques ont la même caractéristique. Les espèces isoélectroniques et les isostères sont deux de ces types de caractéristiques. Cependant, ces deux termes sont différents l'un de l'autre, selon la caractéristique que l'on considère comme étant comparée entre deux ou plusieurs espèces chimiques.
Qu'est-ce que l'isoélectronique ?
Le terme isoélectronique fait référence au fait d'avoir le même nombre d'électrons ou la même configuration électronique. Les espèces chimiques que nous considérons dans ce contexte comprennent des atomes, des ions ou des molécules. Ces espèces chimiques doivent avoir la même structure électronique du même nombre d'électrons de valence afin de les nommer comme espèces isoélectroniques. En d'autres termes, ce terme fait référence à la fonction "électricité égale" ou "charge égale". En règle générale, ces espèces chimiques présentent également des propriétés chimiques similaires, car les propriétés chimiques des espèces chimiques sont déterminées par la configuration électronique de l'espèce chimique.
Lorsque l'on considère quelques exemples d'espèces chimiques isoélectroniques, un exemple courant serait l'atome He et l'ion Li+ (cation lithium) où les deux espèces chimiques ont deux électrons dans leurs atomes/ion. De même, K+ (cation potassium) et Ca+2 (cation calcium) sont isoélectroniques car ces deux cations ont la configuration électronique [Ne]4s1. En plus des atomes/ions, nous pouvons également donner quelques exemples de molécules isoélectroniques entre elles, notamment la molécule de monoxyde de carbone et la molécule d'azote gazeux.
Figure 01: Exemples de molécules isoélectroniques
Le concept de nature isoélectronique des espèces chimiques est utile pour prédire les propriétés et les réactions d'une espèce chimique. Nous pouvons utiliser cette caractéristique pour identifier des atomes similaires à l'hydrogène qui ont un électron de valence et sont donc isoélectroniques à l'hydrogène. De plus, nous pouvons appliquer ce concept pour identifier des composés inconnus ou rares en fonction de leur ressemblance électronique avec une espèce chimique connue/commune.
Que sont les Isostères ?
Le terme isostère fait référence à des espèces chimiques ayant une taille similaire, le même nombre d'atomes et le même nombre d'électrons de valence. Les espèces chimiques que nous considérons dans ce contexte sont des molécules ou des ions. Par exemple, le benzène et le thiophène sont des molécules isostériques. Généralement, les molécules isostériques ont la même forme en raison de leurs arrangements électroniques identiques. Souvent, ces espèces chimiques ont également des propriétés électroniques similaires. Le concept d'isostère a été développé pour la première fois par Irving Langmuir en 1919. Plus tard, il a été modifié par Grimm.
Quelle est la différence entre l'isoélectronique et l'isostère ?
La principale différence entre isoélectronique et isostère est que les espèces chimiques isoélectroniques ont des configurations électroniques similaires, tandis que les isostères sont des espèces chimiques ayant une taille similaire, le même nombre d'atomes et d'électrons de valence. De plus, les isoélectroniques décrivent des atomes, des ions ou des molécules alors que les isostères décrivent des ions ou des molécules. Par exemple, le monoxyde de carbone gazeux et l'azote gazeux sont isoélectroniques l'un par rapport à l'autre tandis que le benzène et le thiophène sont isostères.
L'infographie suivante résume les différences entre l'isoélectronique et l'isostère sous forme de tableau pour une comparaison côte à côte.
Résumé – Isoélectronique vs Isostère
Le terme isoélectronique est différent du terme isostères car ils décrivent deux caractéristiques différentes d'espèces chimiques. le différence clé entre isoélectronique et isostère est que les espèces chimiques isoélectroniques ont des configurations électroniques similaires alors que les isostères sont des espèces chimiques ayant une taille similaire, le même nombre d'atomes et d'électrons de valence.
