Strukturformel (med eksempler)

De Strukturformel Det er en grafisk fremstilling av et molekylkoblinger, og kaster lys over strukturen en gang bestemt ved spektroskopiske metoder. Det er den mest konkrete måten når du refererer til en spesifikk forbindelse, og ikke flere isomerer som tilsvarer den samme molekylære formelen.

For eksempel butan, c₄H₁₀, Den har to isomerer: n-Butano (lineær) og 2-metyl-propan (forgrenet). Den molekylære formelen skiller ikke mellom noen av dem; Selv om vi henvender oss til strukturelle formler, vil det sees nettopp at den ene er lineær og den andre forgrenede.

Strukturformler tillater å granske molekylære strukturer av forbindelsene. Kilde: Pixabay.

Bruk strukturelle formler letter forståelsen av endringene som et molekyl har påført under en kjemisk reaksjon; Hvilke av koblingene deres er ødelagt, hvordan strukturen er endret i prosessen og på slutten av den. Å lære å lese disse formlene er lik overfladisk å forutsi molekylegenskapene.

Strukturformler er 2D -representasjoner, selv om noen tre -dimensjonale og geometriske aspekter kan indikeres i dem. Jo mer strukturen til en forbindelse, jo mer raffinert og trofast ender den opp med å bli dens strukturelle formel. Ellers la du være viktige aspekter for å forstå molekylets natur til side.

[TOC]

Eksempler på strukturell formel

Hver forbindelse har sin respektive strukturelle formel, som kan variere avhengig av type projeksjon eller perspektiv som brukes. For eksempel, kondenserte og skjelettformler, Lewis -strukturer og stereokjemiske fremspring, er alle strukturelle formler, dedikert til å tegne maksimal mulig informasjon om molekylstrukturen.

Det er så mange at noen enkle eksempler vil bli adressert.

Glukose

Flere representasjoner av strukturen til alfa-glukosen. Kilde: Yikrazuul via Wikipedia.

I det øvre bildet vises fire representasjoner av glukosemolekylet. Hver er en gyldig strukturell formel; Men 2 (Haworth -projeksjonen) og 3 (stolprojeksjon) er vanligvis de mest brukte i akademiske tekster og publikasjoner.

Det kan tjene deg: Hva er de negative effektene vi har med vannløselighet?

De 4 har fordelen av å direkte indikere hvilke OH -grupper over (tykke kiler) eller under (stiplede kiler) av den sekskantede ringen; det vil si at det letter forståelsen av dens stereokjemi. På den annen side viser 1 (Tollens-Fisher Projection) den lineære karakteren av glukose før den blir dens sykliske form.

Metan

Strukturell formel av metan. Kilde: Gabriel Bolívar via Molview.

Over er det to strukturelle formler av metan, hvis molekylære og kondensatformel er Cho₄. For de som mangler kjemisk kunnskap, kan de tolke CHO -formelen₄ Som om det var et molekyl med et hydrogenatom i sentrum.

Men i virkeligheten (og nødvendigvis), klargjør strukturformler at karbon er det sentrale atomet. Derfor har vi fire C-H-koblinger. Merk at formelen til venstre genererer det falske inntrykket at molekylet er flatt, når det i virkeligheten er tetrahedral (høyre formel).

Det er grunnen til at i den strukturelle formelen til høyre er bindingene representert med kiler, noe som indikerer de relative romlige posisjonene til hvert hydrogenatom (hjørner til tetrahedronen).

Metanol

Strukturell formel av metanol. Kilde: Neurotoger [Public Domain]

Den strukturelle formelen for metanol er praktisk talt den samme som metan, med forskjellen at den presenterer en H erstattet av en OH. Dens kondenserte eller kjemiske formel er Cho₃Å, og molekylære cho₄ENTEN. Det observeres at den også består av en tetrahedron.

Etanol

Etanolstrukturformel. Kilde: Gabriel Bolívar via Molview.

Nå fortsetter vi med etanol, neste alkohol på listen. Dens kjemiske eller kondenserte formel er Cho₃Ch₂Å, som alene viser allerede sin lineære struktur. For å komme av tvil, demonstrerer den strukturelle formelen til det overlegne bildet effektivt at etanol er lineær kjede eller skjelett.

Det kan tjene deg: Metoxietano: struktur, egenskaper, innhenting, bruk, risiko

Hvis det observeres nøye, er miljøene til hvert karbonatom tetrahedraler.

Fruktose

Strukturell formel av beta-d-fruktofuranosa. Kilde: Neurotoger (snakk • bidrag) [offentlig domene]

UP har vi den strukturelle formelen til fruktose, mer presist Haworth -projeksjonen av dens furanøse ring (fem medlemmer). Legg merke til hvor mye strukturformelen avslører i motsetning til molekylær, c₆H₁₂ENTEN₆, som sammenfaller med glukose, begge er forskjellige sukkerarter.

Vann

Strukturell vannformel. Kilde: Benjah-BMM27 via Wikipedia.

Den kjemiske vannformelen er h₂Eller, også tilsvarende kondenserte og molekylære formler. Som med metan, som ikke kjenner vannmolekylet (og ikke har noen forestilling om kjemiske bindinger) kan tro at strukturen deres er O-H-H; Men den strukturelle formelen til det overlegne bildet tydeliggjør den sanne strukturen.

Selv om det ikke blir verdsatt, trekker parene med elektroner fri for oksygen og hydrogenatomer en tetrahedron rundt oksygen; Dette er elektronisk vanngeometri: tetrahedral. I mellomtiden etablerer de to hydrogenatomer et plan som ligner på en boomerang; Dette er, den molekylære geometrien til vann: kantete.

Mens den strukturelle formelen for vann er den desidert enkleste av eksemplene som adresseres, skjuler flere hemmeligheter og anomalier enn det alene klarer å representere.

Aspirin

Strukturell formel av aspirin. Kilde: Gabriel Bolívar via Molview.

Vi har en av de første "feilene" av strukturelle formler: dens manglende evne til å representere den aromatiske karakteren til en struktur; At i dette tilfellet tilsvarer det aromatisiteten til benzen (sekskantet) ring av aspirin (over).

Kan tjene deg: konsentrert løsning

Hvis denne formelen blir observert nøye, vil det bli konkludert med at det er et molekyl i flat essens; Det vil si at nesten alle atomene "hviler" i samme plan, bortsett fra metil₃, Til venstre for deg, der det tetraedriske karbonmiljøet blir visualisert.

Igjen gir strukturformelen mye mer informasjon enn den vanlige molekylære formelen, C₉H₈ENTEN₄; som tilsvarer mange strukturelle isomerer, helt annerledes enn aspirin.

Benzen

Benzenstrukturformel. Kilde: Gabriel Bolívar via Molview.

Endelig har vi den strukturelle formelen til benzen ovenfor. Den molekylære formelen er C₆H₆, som indikerer at den effektivt inneholder seks karbonatomer og seks hydrogenatomer. Men han sier ingenting om den sanne strukturen til benzen.

Dobbeltbindingene C = C er ikke statiske, som et par elektroner, nærmere bestemt den som ligger i orbitalene p av karbon, flytter det inne i ringen. Følgelig har benzen flere resonansstrukturer, hver med sin egen strukturelle formel.

Denne flyttingen er en del av den aromatiske karakteren til benzen, ikke trofast representert i den strukturelle formelen til venstre. Det nærmeste er å erstatte dobbeltbindingene med en sirkel (kalt dona av noen) for å indikere ringen aromatisitet (til høyre for bildet).

Og hva med skjelettformelen? Dette ligner veldig på den strukturelle, bare som skiller seg ved at den ikke representerer hydrogenatomer; Og derfor er det mer forenklet og er mer behagelig å graf. Benzenringen til høyre ville være skjelettformelen.

Referanser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utg.). Cengage Learning.
2. Wikipedia. (2020). Strukturformel. Hentet fra: i.Wikipedia.org
3. Nissa Garcia. (2020). Strukturformel: Definisjon og eksempel. Studere. Gjenopprettet fra: Studie.com
4. Clark Jim. (2012). Tegne organiske molekyler. Gjenopprettet fra: Chemguide.co.Storbritannia
5. William Reusch. (5. mai 2013). Formen på molekyler. Gjenopprettet fra: 2.Kjemi.MSU.Edu