Los isómeros son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferentes disposiciones estructurales u orientaciones espaciales de sus átomos. Los diferentes tipos de isómeros incluyen isómeros estructurales, estereoisómeros e isómeros geométricos.
Los isómeros estructurales son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero difieren en la conectividad o disposición de los enlaces de los átomos. Estos pueden incluir isómeros de cadena, donde el esqueleto de carbono difiere en su disposición, e isómeros posicionales, donde los grupos funcionales o sustituyentes están ubicados en diferentes átomos de carbono.
Los tres tipos principales de isómeros son los isómeros estructurales, los estereoisómeros y los isómeros geométricos. Los isómeros estructurales difieren en la disposición de sus enlaces, los estereoisómeros difieren en la disposición espacial de los átomos y los isómeros geométricos difieren en la orientación alrededor de un doble enlace o estructura de anillo.
En el contexto de la química de la clase 11, los estudiantes generalmente aprenden sobre isómeros estructurales y estereoisómeros. Los isómeros estructurales se clasifican además en isómeros de cadena, isómeros posicionales e isómeros de grupos funcionales. Los estereoisómeros incluyen isómeros geométricos (isómeros cis-trans) e isómeros ópticos (enantiómeros y diastereómeros).
Dos isómeros diferentes podrían ser isómeros estructurales o estereoisómeros dependiendo de cómo estén dispuestos u orientados sus átomos en el espacio. Por ejemplo, el butano y el isobutano son isómeros estructurales porque sus esqueletos carbonados difieren, mientras que el cis-2-buteno y el trans-2-buteno son isómeros geométricos debido a las diferentes orientaciones espaciales alrededor del doble enlace.
El número de posibles isómeros depende de la complejidad de la molécula y de las reglas que rigen su estructura. Para moléculas orgánicas simples, como alcanos o alquenos, el número de isómeros es limitado. Sin embargo, para moléculas más grandes y complejas, el número de posibles isómeros puede ser bastante grande, particularmente cuando se consideran diferentes disposiciones estructurales u orientaciones espaciales de los átomos.