Strukturformel (med exempel)

De Strukturformel Det är en grafisk representation av en molekylförbindelse som belyser dess struktur en gång bestämd av spektroskopiska metoder. Det är det mest konkreta sättet när man hänvisar till en specifik förening, och inte flera isomerer som motsvarar samma molekylformel.

Till exempel butan, c₄H₁₀, Den har två isomerer: n-Butano (linjär) och 2-metylpropan (grenad). Molekylformeln diskriminerar inte heller; Även om vi vänder oss till strukturella formler, kommer det att ses exakt att den ena är linjär och den andra grenad.

Strukturella formler gör det möjligt att granska föreningarnas molekylstrukturer. Källa: Pixabay.

Använd strukturella formler underlättar förståelsen för de förändringar som en molekyl har lidit under en kemisk reaktion; Vilken av deras länkar är trasiga, hur dess struktur modifieras i processen och i slutet av den. Att lära sig läsa dessa formler är lika med ytligt förutsäga molekylernas egenskaper.

Strukturella formler är 2D -representationer, även om vissa tre dimensionella och geometriska aspekter kan anges i dem. Ju mer strukturen för en förening, desto mer förfinad och trogen blir det dess strukturella formel. Annars, lämna åt sidan viktiga aspekter för att förstå molekylens natur.

[TOC]

Exempel på strukturell formel

Varje förening har sin respektive strukturella formel, som kan variera beroende på vilken typ av projektion eller perspektiv som används. Till exempel kondenserade och skelettformler, Lewis -strukturer och stereokemiska prognoser är alla strukturella formler, dedikerade till att grafera maximal möjlig information om molekylstrukturen.

Det finns så många att några enkla exempel kommer att tas upp.

Glukos

Flera representationer av strukturen i alfa-glukos. Källa: Yikrazuul via Wikipedia.

I den övre bilden visas fyra representationer av glukosmolekylen. Var och en är en giltig strukturformel; Men de 2 (Haworth -projektionen) och de 3 (ordförandeprojektionen) är vanligtvis de mest använda i akademiska texter och publikationer.

Det kan tjäna dig: Vilka är de negativa effekterna vi har med vattenlöslighet?

De 4 har fördelen att direkt indikera vilka OH -grupper som är ovanför (tjocka kilar) eller under (prickade kilar) av den hexagonala ringen; det vill säga det underlättar förståelsen för dess stereokemi. Å andra sidan visar 1 (Tollens-Fisher-projektionen) den linjära karaktären av glukos innan den blir dess cykliska form.

Metan

Metanformel. Källa: Gabriel Bolívar via Molview.

Ovan finns det två strukturella formler av metan, vars molekylära och kondensatformel är Cho₄. För dem som saknar kemikunskap kan de tolka Cho -formeln₄ Som om det var en molekyl med en väteatom i mitten.

Men i verkligheten (och nödvändigtvis) klargör strukturella formler att kol är den centrala atomen. Därför har vi fyra C-H-länkar. Observera att formeln till vänster genererar det falska intrycket att molekylen är platt, när den i verkligheten är tetraedral (höger formel).

Det är därför i den strukturella formeln för höger är bindningarna representerade av kilar, vilket indikerar de relativa rumsliga positionerna för varje väteatom (vertikaler i tetrahedronen).

Metanol

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

Den strukturella formeln för metanol är praktiskt taget densamma som metan, med skillnaden att den presenterar en H ersatt av en OH. Dess kondenserade eller kemiformel är Cho₃Åh, och molekylen Cho₄ANTINGEN. Det observeras att det också består av en tetrahedron.

Etanol

Etanolstrukturformel. Källa: Gabriel Bolívar via Molview.

Nu fortsätter vi med etanol, nästa alkohol på listan. Dess kemiska eller kondenserade formel är Cho₃Ch₂Åh, som ensam redan visar sin linjära struktur. För att komma ur tvivel visar den strukturella formeln för den överlägsna bilden effektivt att etanol är linjär kedja eller skelett.

Det kan tjäna dig: Metoxietano: Struktur, egenskaper, erhållning, användningar, risker

Om de observeras noggrant är miljöerna i varje kolatom tetraedraler.

Fruktos

Strukturell formel av beta-d-fruktofuranosa. Källa: Neurotoger (Talk • Bidrag) [Public Domain]

Up Vi har den strukturella formeln av fruktos, mer exakt Haworth -projektionen av dess rasande ring (fem medlemmar). Observera hur mycket den strukturella formeln avslöjar till skillnad från molekylär, c₆H₁₂ANTINGEN₆, som sammanfaller med glukos, båda är olika sockerarter.

Vatten

Strukturell vattenformel. Källa: Benjah-Bmm27 via Wikipedia.

Den kemiska formeln för vatten är h₂Eller också motsvarande kondenserade och molekylära formler. Liksom med metan, som inte känner till vattenmolekylen (och inte har någon uppfattning om kemiska bindningar) kunde tro att deras struktur är O-H-H; Men den strukturella formeln för den överlägsna bilden klargör den verkliga strukturen.

Även om det inte uppskattas, drar paren av elektroner fria från syre- och väteatomer en tetrahedron runt syre; Detta är elektronisk vattengeometri: tetraedral. Samtidigt etablerar de två väteatomerna ett plan som liknar en boomerang; Detta är den molekylära geometrien för vatten: vinklad.

Medan den strukturella formeln av vatten är den överlägset de enklaste av exemplen som behandlas, gömmer fler hemligheter och avvikelser än den ensam lyckas representera.

Aspirin

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

Vi har en av de första "misslyckanden" i strukturella formler: dess oförmåga att representera den aromatiska karaktären hos en struktur; Att det i detta fall motsvarar aromatiken hos bensen (hexagonal) ring av aspirin (ovan).

Kan tjäna dig: koncentrerad lösning

Om denna formel observeras noggrant kommer det att dras slutsatsen att den är en molekyl i platt essens; Det vill säga nästan alla dess atomer "vila" i samma plan, med undantag för metilen₃, Till vänster, där den tetraedriska kolmiljön visualiseras.

Återigen ger den strukturella formeln mycket mer information än dess vanliga molekylformel, c₉H₈ANTINGEN₄; som motsvarar många strukturella isomerer, helt annorlunda än aspirin.

Bensen

Bensenstrukturformel. Källa: Gabriel Bolívar via Molview.

Slutligen har vi den strukturella formeln för bensen ovan. Dess molekylformel är c₆H₆, indikerar att den effektivt innehåller sex kolatomer och sex väteatomer. Men han säger ingenting om bensens verkliga struktur.

Dubbelbindningarna C = C är inte statiska, som ett par elektroner, särskilt den som ligger i orbitalerna p av kol, det flyttar in i ringen. Följaktligen har Benzen flera resonansstrukturer, var och en med sin egen strukturella formel.

Denna omlokalisering är en del av den aromatiska karaktären av bensen, inte troget representerad i vänsterens strukturella formel. Det närmaste är att ersätta dubbelbindningarna med en cirkel (kallad Dona av vissa) för att indikera ringens aromatik (bildens höger).

Och hur är det med skelettformeln? Detta är mycket lik den strukturella, som bara skiljer sig genom att den inte representerar väteatomer; Och därför är det mer förenklat och är bekvämare att grafera. Bensenringen till höger skulle vara dess skelettformel.

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning.
2. Wikipedia. (2020). Strukturformel. Hämtad från: i.Wikipedia.org
3. Nissa garcia. (2020). Strukturformel: Definition & exempel. Studie. Återhämtat sig från: studie.com
4. Clark Jim. (2012). Ritning av organiska molekyler. Återhämtat sig från: Chemguide.co.Storbritannien
5. William Reusch. (5 maj 2013). Molekylernas form. Återhämtad från: 2.Kemi.Msu.Edu