Isosterismo

L’isosterismo fu studiato per primo dal chimico scozzese James Moir nel 1909 ma fu solo nel 1919 che il fisico e chimico statunitense Irvin Langmuir che, nella sua ricerca, coniò il nome di isosterimo basandosi sulla configurazione elettronica degli atomi.

Egli considerò gli elettroni di legame di ciascun atomo e confrontò le proprietà fisiche di molecole come N2O in cui ogni atomo di azoto ha 3 elettroni di valenza e il monossido di carbonio CO in cui il carbonio ha 4 elettroni di valenza mentre l’ossigeno ne ha 2 in cui riscontrò notevoli somiglianze.

Proprietà fisiche degli isosteri

n2o

Analogie furono riscontrate anche tra N2O e CO2 come si può vedere dalla tabella:

Proprietà N2O CO2
Pressione critica (atm) 75 77
Temperatura critica °C 35.4 31.9
Viscosità a 20°C 148 · 10-6 148 · 10-6
Densità a – 20°C 0.996 1.031
Densità a 10°C 0.856 0.858
Indice di rifrazione a 16°C 1.193 1.190
Costante dielettrica a 0°C 1.598 1.582
Suscettività magnetica a 40 atm e 16°C 0.12 · 10-6 0.12 · 10-6
Solubilità in acqua a 0°C 1.305 1.780
Solubilità in alcol a 15°C 3.25 3.13

 

L’unica proprietà discordate è quella relativa alla temperatura di congelamento che è di – 102°C per N2O e – 56°C per CO2. Si ritenne che tale proprietà fosse particolarmente sensibile alla diversa struttura tra le due molecole.

Basandosi sulle osservazioni sperimentali relative alla correlazione tra struttura e disposizione degli elettroni con le proprietà fisiche, Langmuir coniò il neologismo isosterismo.

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Author: Chimicamo

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