Yapısal formül
Terimi, yapısal formül olan bir terimdir içinde kimya hakkında bilgi sağlar kimyasal temsilleri için atomuna bir de molekül edilir bağlı olan ve uzayda düzenlenmiş. Yapısal formüller kovalent bağları ve - bazı durumlarda - kimyasal yapıyı gösterir . Özellikle organik kimyada kullanılırlar . Karmaşıklığı artıran yapısal formüller olarak elektron formülleri , değerlik bağı , kama hattı formülleri ve iskelet formülü düşünülebilir. Projeksiyon formülleri (örneğin Fischer projeksiyonu ve Newman projeksiyonu ) da özel bir konuma sahiptir .
Yapısal formüllerin tarihi
Charles Frédéric Gerhardt , Hermann Kolbe ve Edward Frankland'ın ön çalışmalarından sonra , August von Kekulé, birçok kimyasal element için diğer atomlara olası bağların sayısını belirleyebildi. Bir atomun diğer atomlara bağ sayısı 1860 yılından beri ( Emil Erlenmeyer'in önerdiği gibi ) değeri olarak adlandırılır. Kekulé, karbon atomunun tetravalansını formüle etti. 1865'te Kekulé, benzen ve naftalin gibi aromatik bileşiklerin kimyasal yapısını tanıdı .
Alexander Butlerow , 1861'de Speyer'deki doğa bilimcileri toplantısında kimyasal yapı adını kullandı .
Alexander Crum Brown ilk olarak 1864'te atomlar arasındaki bağların kısa çizgilerle gösterildiği yapısal bir formül ( asetik asit için ) kullandı.
Genel Bakış
| Yapısal formüller | Diğer temsil modları | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Elektron formülü | Değerlik kontur formülü | Kama formülü | İskelet formülü | Anayasal formül | Moleküler formül | Oran formülü | |
| metan |
|
|
|
bulunmuyor | CH 4 | CH 4 | CH 4 |
| propan |
|
|
|
|
CH 3 -CH 2 -CH 3 | C 3 H 8 | C 3 H 8 |
| asetik asit |
|
|
|
|
CH 3 -COOH | C 2 H 4 O 2 | CH 2 O |
| Su |
|
|
|
bulunmuyor | bulunmuyor | H 2 O | H 2 O |
inşaat
Olarak organik kimya , sözde iskelet formül genellikle bir olan C ve H atomu yazılmadıkları kullanılabilir, fakat ima (varsayılan). Karbon yapısının temsili, karbon atomları arasındaki bağlar çizilerek yapılır. Her karbon atomu için bir köşe çizilir. Karbon atomları normalde 4 kovalent bağ oluşturduğundan , bağlı hidrojen atomlarının sayısı, karbon atomunun bağ sayısı 4'ten çıkarılarak hesaplanır. Delokalize elektron sayısı da dikkate alınmalıdır içinde aromatik halkalar . Örneğin, benzen halkasında 6 delokalize elektron vardır. Sonuç olarak, halkanın altı karbon atomunun her birine yalnızca bir hidrojen atomu bağlanır ve sikloheksandaki gibi ikisine bağlanmaz .
misal
Bir örnek bir temsilidir heksametilentetramin olarak iskelet formül :
|
_1964,_MiNr_440.jpg)
Formülün gösterdiği gibi, iskelet formülünün karbon atomlarının ve hidrojen atomlarının temsilini atlaması yaygındır . Bir karbon atomu dört bağ oluşturabildiğinden ve bir hidrojen atomu bir bağ oluşturabildiğinden, bir karbon atomuna bağlı hidrojen atomlarının sayısı hesaplanabilir. Örnekte, her karbon atomuna daha fazla hidrojen atomu bağlanmıştır. Heksametilentetramin adı, metilen gruplarının sayısından (6 = heksa) ve amin gruplarının sayısından (4 = tetra) kaynaklanmaktadır, bkz. Yunan rakamları .
Yapısı , benzen ve böylece yapısal formülü olan uzun bir süre için açık : molekül formülü bu aromatik hidrokarbon C 6 H 6 . Karşılık gelen yapısal formül 1865 yılında Friedrich August Kekulé von Stradonitz tarafından oluşturuldu . Sağdaki damganın aksine, benzen halkasının sabit pozisyonlarda tek veya çift bağları yoktur ( mezomerizm ) - halkadaki tüm CC bağları aynıdır.
Mekansal temsil
Yapısal formüller tam bağlanma ilişkilerini gösterir, ancak bazen bir molekülün tam uzaysal yapısı hakkında yalnızca sınırlı bilgi sunar. İki boyuta indirgeme için gerekli sıkıştırmalar bağ uzunluklarının ve açılarının bozulmasına neden olur.
Bir çizimdeki moleküllerin uzamsal temsilini açıklığa kavuşturmak için, bağlar takozlar veya kesikli çizgiler olarak çizilebilir. Kama, kağıt düzleminin dışına çıkan bir bağı temsil ederken, kesikli çizgi kağıt düzlemine giren bir bağı temsil eder. Bu, özellikle kiral maddelerin yapısının temsili için önemlidir .
Kubbe modeli kullanılarak kesin bir uzaysal temsil elde edilebilir . Geçmişte bu amaç için kitler kullanılıyordu; günümüzde bilgisayarda üç boyutlu gösterim yaygındır (bkz. Moleküler modelleme ).
Yarı yapısal formül
Temsili desteklemek ve basitleştirmek için yarı yapısal formüller kullanılır.
Ampirik formüllerden hangi maddenin dahil edildiğini belirlemek çoğu zaman mümkün değildir. Bununla birlikte, bir molekülün yapısal formülünü çizmek genellikle gerekli olmadığından veya çok zaman aldığından, yarı yapısal formüller tanıtıldı.
Ampirik formülü C 3 H 8 O, sadece, bir molekül içinde atomu sayısını belirtir, bileşik madde sınıfından herhangi bir bilgi sağlamaz. Yarı yapısal formüller CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH (1), CH 3 -CH (OH) -CH 3 (2), ve CH 3 -CH 2 -O-CH 3 (3), Özetle aynı sayıda atom türü içerir, bunu açıklayın ve (1) ve (2) 'nin alkoller ve (3)' ün bir eter olduğunu belirtin . Bu formda, yarı yapısal formül, anayasal formüle karşılık gelir .
“Gerçek” yarı-yapı ilave olarak formüller (CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH), ortak bir şekilde Cı- 3 , H 7 , OH ampirik formüle arasında durmaktadır (Cı- 3 'H 8 O) ve yarı yapısal formül, her ne kadar benzersiz olmasa da, günlük laboratuar çalışmalarında yerleşik hale gelmiştir . Cı örneğinde 3 H 7 bu olup OH, açık kalır 1-propanol ( n- propanol ) ya da izomerik 2-propanol ( izo- propanol ). Bununla birlikte, gösterim , n -C 3 H 7 , OH, 1-propanol veya için iso -C 3 H 7 OH ya da i -C 3 H 7 OH için 2-propanol açıktır . CH 3 - (CH 2 ) 2 -OH veya H 3 = C- (CH 2 ) 2 -OH olan zaman 1-propanol için açık ara form olarak bulunmuştur .
Ayrıca bakınız
- SMILES (kimyasal yapı kodu )
- Kimyasal Biçimlendirme Dili (yapısal formüller için belge biçimi)
Bireysel kanıt
- ↑ ilgili kayıt yapısal formül . In: IUPAC Kimyasal Terminoloji Özeti (“Altın Kitap”) . doi : 10.1351 / goldbook.S06061 Sürüm: 2.1.5.