Isomerie

Engl.: isomerism
Franz.: isomérism

So kurz und eindeutig die Definitionen hierzu in Lehrbüchern erscheinen, der Begriff ist dennoch sehr vielschichtig. Wir bieten folgende erweiterungsfähige Definition an:

Problem 1: Es ist nicht einfach, Mesomerie von Isomerie abzugrenzen. Rouvray [nach 22] verlangte deshalb, dass isomere Spezies eine bestimmte Mindestlebensdauer (Stabilität) haben müssten, um als Isomere zu gelten. (Scharfe) Grenzwerte nannte er allerdings nicht.

Problem 2: Isotope verursachen Molekülmassenänderungen, ohne dass dies notwendigerweise in der Elementarformel erkennbar wäre. Da der Einfluss isotoper Effekte auf die chemischen Eigenschaften gering aber vorhanden ist, bezeichnet man solche Verbindungen besser als Isotopomere:

Beispiele: NH₃ und N²H₃ bzw. ND₃; oder H₂O und ²H₂O bzw. D₂O.

Problem 3: Hammer [2] weist mit Recht auf zwei sehr wesentliche Punkte hin:

1. dass auch hier (wie in vielen anderen Fällen) klar zwischen der (submikroskopischen) Ebene einzelner Moleküle (isomere Moleküle) und der (makroskopischen) Ebene der Stoffe (isomeren Stoffen) unterschieden werden sollte; denn

2. gleiche Molekülformeln können unterschiedliche Eigenschaften bedingen, OHNE dass es sich dabei um Isomerie handelt.

Begriffe wie Polymorphie, Polymerie und Stöchiometrie werden hier im Tutorium auf Ebene der Anfänger nicht weiter thematisiert (didaktische Reduktion: Vernachlässigung), sollten dem Lehrenden aber grundsätzlich bekannt sein. Als Beispiel führt Hammer [2] die cis-Zimtsäure an: als Molekül eindeutig beschrieben, gibt es dennoch drei kristalline Erscheinungsformen, die sich durch unterschiedliche Schmelzpunkte (42, 58 bzw. 68°C) doch deutlich unterscheiden (Polymorphie). Als Lösung bietet er an, dass man sich auf Schmelzen bzw. flüssige Phasen beschränken sollte: sind da die Eigenschaften immer noch unterschiedlich, hat man es mit Isomerie zu tun, ansonsten mit Polymorphie o.ä. So ganz eindeutig ist auch diese Maßnahme nicht: für Wasser z.B. gibt es mindestens zwei flüssigen Phasen, die in ihren Eigenschaften zu unterscheiden sind. Diese Diskussion in Schulen zu führen überfordert meines Erachtens Schüler wie Lehrer.