Isômeros são moléculas que têm o mesmo Fórmula química mas os átomos individuais estão dispostos de maneira diferente no espaço. O isomerismo geométrico refere-se ao tipo de isômero em que os átomos individuais estão na mesma ordem, mas conseguem se organizar espacialmente. Os prefixos cis e trans- são usados na química para descrever o isomerismo geométrico.
Esta molécula é 1,2-dicloroetano (C2H4Cl2). As bolas verdes representam os átomos de cloro na molécula. O segundo modelo pode ser formado torcendo o molécula ao redor da ligação simples central carbono-carbono. Ambos os modelos representam a mesma molécula e são não isômeros.
Essas moléculas são 1,2-dicloroeteno (C2H2Cl2). A diferença entre estes e o 1,2-dicloroetano é que os dois átomos de hidrogênio são substituídos por uma ligação adicional entre os dois átomos de carbono. Ligações duplas são formadas quando orbitais p entre dois átomos se sobrepõem. Se o átomo fosse torcido, esses orbitais não se sobreporiam mais e a ligação seria quebrada. A dupla ligação carbono-carbono impede a rotação livre de átomos nas moléculas. Essas duas moléculas têm os mesmos átomos, mas são moléculas diferentes. Eles são
isômeros geométricos de cada um.Na nomenclatura geométrica do isômero, o prefixo cis e trans- são usados para identificar de que lado da ligação dupla os átomos semelhantes são encontrados. O prefixo cis é do significado latino "deste lado". Nesse caso, os átomos de cloro estão do mesmo lado da ligação dupla carbono-carbono. Este isômero é chamado cis-1,2-dicloroeteno.
O prefixo trans é do latim que significa "através". Nesse caso, os átomos de cloro estão do outro lado da ligação dupla. Este isômero é chamado trans-1,2-dicloroeteno.
Os compostos alicíclicos são moléculas de anel não aromáticas. Quando dois átomos ou grupos substituintes dobram na mesma direção, a molécula é prefixada por cis-. Esta molécula é cis-1,2-diclorociclo-hexano.
Existem muitas diferenças nas propriedades físicas dos cis- e trans- isômeros. Os cis- isômeros tendem a ter pontos de ebulição mais altos do que seus equivalentes trans. Transisômeros geralmente têm menor Pontos de fusão e têm densidades mais baixas do que suas contrapartes cis. Os cis- isômeros coletam a carga em um lado da molécula, dando à molécula um efeito polar geral. Os transissômeros equilibram os dipolos individuais e têm uma tendência não polar.
Os estereoisômeros podem ser descritos usando outra notação além de cis e trans. Por exemplo, isômeros E / Z são isômeros configuracionais com qualquer restrição de rotação. O sistema E-Z é usado em vez de cis-trans para compostos que possuem mais de dois substituintes. Quando usados em um nome, E e Z são escritos em itálico.