Izomery to związki, które mają ten sam wzór cząsteczkowy, ale różne układy strukturalne lub orientacje przestrzenne ich atomów. Różne typy izomerów obejmują izomery strukturalne, stereoizomery i izomery geometryczne.
Izomery strukturalne to związki, które mają ten sam wzór cząsteczkowy, ale różnią się pod względem łączności lub układu wiązań atomów. Mogą one obejmować izomery łańcuchowe, w których szkielet węglowy różni się układem, oraz izomery pozycyjne, w których grupy funkcyjne lub podstawniki są zlokalizowane na różnych atomach węgla.
Trzy główne typy izomerów to izomery strukturalne, stereoizomery i izomery geometryczne. Izomery strukturalne różnią się rozmieszczeniem wiązań, stereoizomery różnią się przestrzennym rozmieszczeniem atomów, a izomery geometryczne różnią się orientacją wokół wiązania podwójnego lub struktury pierścieniowej.
W kontekście chemii w klasie 11 uczniowie zazwyczaj uczą się o izomerach strukturalnych i stereoizomerach. Izomery strukturalne dzieli się dalej na izomery łańcuchowe, izomery pozycyjne i izomery grup funkcyjnych. Stereoizomery obejmują izomery geometryczne (izomery cis-trans) i izomery optyczne (enancjomery i diastereoizomery).
Dwa różne izomery mogą być izomerami strukturalnymi lub stereoizomerami, w zależności od tego, jak ich atomy są ułożone lub zorientowane w przestrzeni. Na przykład butan i izobutan są izomerami strukturalnymi, ponieważ ich szkielety węglowe są różne, podczas gdy cis-2-buten i trans-2-buten są izomerami geometrycznymi ze względu na różne orientacje przestrzenne wokół wiązania podwójnego.
Liczba możliwych izomerów zależy od złożoności cząsteczki i zasad rządzących jej strukturą. W przypadku prostych cząsteczek organicznych, takich jak alkany lub alkeny, liczba izomerów jest ograniczona. Jednakże w przypadku większych i bardziej złożonych cząsteczek liczba możliwych izomerów może być dość duża, szczególnie biorąc pod uwagę różne układy strukturalne lub orientacje przestrzenne atomów.