Isoelectrónicos

Duas ou mais entidades moleculares (átomos, moléculas, íons) (cátions e anions) são descritos como sendo isoeletrónicos entre si se tem o mesmo número de elétrons^[1] ou a mesma configuração eletrónica^[2] e a mesma estrutura (número e conectividade de átomos), independentemente da natureza dos elementos envolvidos.

O termo valência isoeletrónica la paira en hilo

é usado quando as condições acima forem satisfeitas, mas apenas com o mesmo número de elétrons de valência.^[3]

A declaração "esses compostos ou moléculas são isoeletrônicos" não é apenas uma implemetação da definição acima. Ela tem importância pelo fato de que os cálculos sobre moléculas e densidade de elétrons e, portanto, a capacidade de reação, foram realizadas em um volume significativo de substâncias comuns. Ao identificar-se um novo composto, raro ou estranho como sendo isoeletrônico com um já conhecido, oferecem-se pistas para possíveis propriedades e reações.

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O átomo N e o íon radical O⁺ são isoeletrônicos porque cada um tem 5 elétrons na camada eletrônica exterior. Da mesma forma, os cátions K⁺, Ca²⁺, e Sc³⁺, os ânions Cl⁻, S²⁻, e P³⁻ são todos isoeletrônicos com o átomo Ar. Em tais casos monoatômicos, há uma tendência clara nos tamanhos dessas espécies, com raio atômico diminuindo à medida que a carga aumenta.

CO, N₂ e NO⁺ são isoeletrônicos porque cada um tem 2 núcleos e 10 elétrons de valência - 4+6, 5+5, e 5+5, respectivamente. Talvez seja mais preciso pensar na molécula de dióxido de carbono, como C^-O⁺, considerando a sua coordenação, o que lhe confere uma distribuição 5+5 de elétrons como os outros.

Etenona
Diazometano

A molécula desprovida de carga H₂C=C=O (etenona) e a molécula zwitterionica CH₂=N⁺=N^- (diazometano) são isoelétricas.

Propanona
Um dos isômetros do dimetildiazeno

CH₃COCH₃ (propanona) e CH₃N₂CH₃ (dimetildiazeno) são não isoelétricos. Eles têm o mesmo número de núcleos e o mesmo número de elétrons de valência, mas a conectividade dos átomos é diferente: o primeiro tem tanto grupos metil (CH₃) ligados ao átomo de carbono de carbonilo (CO), formando um estrutura planar trigonal: H₃C-C(=O)-CH₃; a estrutura da segunda molécula é linear: H₃C-N=N-CH₃ e seus grupos metil não estão ligados ao mesmo átomo de nitrogênio.