Структурная формула это кратко

Обновлено: 02.07.2024

Валентность углерода равна … (цифра). Поэтому при записи структурных формул от углерода должно отходить четыре черточки, изображающие химические связи.
Форму записи состава органической молекулы, в которой каждый атом C показан отдельно со связями, называют с………. ф…….. . Химически связанные атомы углерода представляютуглеродный скелет молекулы вещества.

Три разновидности структурных формул

1. Самая полная форма записи формулы углеводорода – это когда каждый атом молекулы показан отдельно:

Такая запись громоздкая, занимает много места и используется редко.

2. Форма записи, в которой указывают общее число атомов водорода при каждом атоме С, а между соседними углеродами ставят черточки,
означающие х……… с…. :

3. Структурная формула, в которой черточки между атомами, расположенными в записи на одной строке, не указывают, тогда как атомы, выходящие на другие строки, соединяют черточками с прямой цепью:

Иногда углеродные цепи изображают ломаными линиями, геометрическими фигурами (треугольник, квадрат, куб). При этом в каждом изломе цепи, а также в начале и в конце цепи подразумевают атом С. Например, изображениям

соответствуют структурные формулы

Ниже приведены некоторые свойства отдельных предельных углеводородов и формы их записи (табл. 1).

Названия предельных углеводородов (алканов) линейного строения

Название алкана	Молекулярная формула	Структурная формула	Агрегатное состояние	Температура кипения, °С
Метан	СН₄	СН₄	Газ	–161,6
Этан	С₂Н₆	СН₃СН₃	Газ	–88,6
Пропан	С₃Н₈	СН₃СН₂СН₃	Газ	–42,1
Бутан	С₄Н₁₀	СН₃СН₂СН₂СН₃	Газ	–0,5
Пентан	С₅Н₁₂	СН₃(СН₂)₃СН₃	Жидкость	36,1
Гексан	С₆Н₁₄	СН₃₍СН₂)₄СН₃	Жидкость	68,7
Гептан	С₇Н₁₆	СН₃(СН₂)₅СН₃	Жидкость	98,5
Октан	С₈Н₁₈	СН₃(СН₂)₆СН₃	Жидкость	125,6
Нонан	С₉Н₂₀	СН₃(СН₂)₇СН₃	Жидкость	150,7
Декан	С₁₀Н₂₂	СН₃(СН₂)₈СН₃	Жидкость	174,0

Составление названий разветвленных и замещенных алканов

1. Выбирают главную углеродную цепь и нумеруют ее таким образом (слева или справа), чтобы входящие заместители получили наименьшие номера.

Названия заместителей

СН₃–	С₂Н₅–	СН₃СН₂СН₂–	Сl–	F–	Br–	–NO₂
метил	этил	пропил	изопропил	хлор	фтор	бром	нитро

3. Слитно с приставкой и заместителем пишут название углеводорода, пронумерованного в качестве главной углеродной цепи:

а) 2-метилбутан; б) 2,3-диметилпентан; в) 2-хлор-4-метилпентан.

Вещества, сходные по строению, но различающиеся на одну или несколько групп –СН₂–, известны как г……. .
Примеры гомологов:

Элемент сходства – алканы с линейной цепью:

Cходство трех формул веществ последнего примера – в каждом случае при втором атоме С главной углеродной цепи находится одинаковый заместитель – группа СН₃.

Явление существования разных по строению и свойствам веществ, у которых одинаковый качественный и количественный состав, носит название и……. .
Вещества, у которых одинаковая м……….. формула, но разные с………. формулы – это и……
(табл. 2).

Примеры изомерных углеводородов

Молекулярная формула	Структурные формулы
С₄Н₁₀	СН₃СН₂СН₂СН₃,
С₅Н₁₂	СН₃СН₂СН₂СН₂СН₃,
С₆Н₁₄	СН₃(СН₂)₄СН₃,

Найди девять отличий

Правила составления изомеров на примере соединения С₅Н₁₁Сl.
1. Записывают линейную углеродную цепь С₅:

2. Определяют, к какому классу углеводородов принадлежит данное соединение. Определение производят с помощью общих формул для углеводородов разных классов (C_nH_2n+2, C_nH_2n и т. п.). Вещество С₅Н₁₁Сl – хлоралкан, т.е. является производным алкана вида C_nH_2n+2 (n = 5), в котором один атом Н замещен на Cl. Значит, все связи в молекуле одинарные и нет циклов.
3. Нумеруют атомы С углеродной цепи (углеродного скелета) и при С-1 помещают гетероатом Cl:

4. Записывают необходимое число атомов водорода при каждом углероде цепи, учитывая, что валентность С – IV. В результате получают изомер а):

5. Перемещают атом хлора по главной цепи С₅, последовательно соединяя его с атомами С-2 и С-3. Так получают изомеры б) и в):

Дальнейшее смещение хлора вправо по цепи новых изомеров не дает. Так, изомер а*) тождественен изомеру а), изомер б*) идентичен изомеру б). Просто в изомерах а*) и б*) меняется направление нумерации атомов С, счет ведется справа налево (без звездочек было слева направо):

6. Исходя из углеродного скелета (см. пункт 3), крайний (пятый) атом С отрывают и помещают заместителем к внутреннему углероду цепи (сначала к С-2, потом к С-3). Получают главные цепи С₄с углеродным заместителем при С-2 и С-3:

Записывают структурные формулы новых изомеров:

7. Помещая хлор при внутренних атомах С главной углеродной цепи С₄, получают два дополнительных изомера:

8. Вещество формулы С₅Н₁₁Сl может иметь трехуглеродную главную цепь С₃:

Таким образом, для вещества с молекулярной формулой С₅Н₁₁Сl можно составить восемь структурных формул изомеров а)–з), различающихся строением.

Она имеет две разновидности: плоскостная (2D) и пространственная (3D) (рис. 1). Внутримолекулярные связи при изображении структурной формулы принято обозначать черточками (штрихами).

Рис. 1. Структурная формула этилового спирта: а) плоскостная; б) пространственная.

Плоскостные структурные формулы могут изображаться по-разному. Выделяют краткую графическую формулу, в которой связи атомов с водородом не указываются:

CH₃ – CH₂ – OH (этанол);

скелетную графическую формулу, которую наиболее часто используют при изображении строения органических соединений, в ней не только не указываются связи углерода с водородом, но и не обозначаются связи, соединяющие атомы углерода друг с другом и другими атомами:

для органических соединений ароматического ряда используются специальные структурные формулы, изображающие бензольное кольцо в виде шестиугольника:

Структурная формула — это разновидность химической формулы, графически описывающая расположение и порядок связи атомов в (ковалентном) соединении, выраженное на плоскости (2D-формулы) или в трёхмерном пространстве (3D-формулы) [1] . Связи (общие электронные пары) в структурных формулах обозначаются валентными черточками (штрихами).

Принято несколько типов структурных формул (2D):

С помощью разных типов условных обозначений, используемых в структурных формулах, указываются также координационные связи, водородные связи, стереохимия молекул (см. обозначения), делокализованные связи, локализация зарядов и т. д.

Структурная формула скелета Витамин B₁₂. Много Органические молекулы слишком сложны, чтобы их можно было указать химической формулой (молекулярной формулой).

В структурная формула из химическое соединение представляет собой графическое изображение молекулярной структуры (определяется структурная химия методы), показывая, как атомы, возможно, расположены в реальном трехмерном Космос. В химическая связь внутри молекулы также показано явно или неявно. В отличие от химический формулы, которые имеют ограниченное количество символов и обладают лишь ограниченной описательной способностью, структурный формулы обеспечивают более полное геометрическое представление молекулярной структуры. Например, многие химические соединения существуют в разных изомерный формы, которые имеют разные энантиомерный структуры, но такие же химическая формула.

Несколько систематических химических именование форматы, как в химические базы данных, используются, которые эквивалентны геометрическим структурам и обладают такой же мощностью. Эти химическая номенклатура системы включают Улыбки, ИнЧИ и CML. Эти систематические химические названия можно преобразовать в структурные формулы и наоборот, но химики почти всегда описывают химическая реакция или синтез используя структурные формулы, а не химические названия, потому что структурные формулы позволяют химику визуализировать молекулы и структурные изменения, которые происходят в них во время химических реакций.

Содержание

Структуры Льюиса

Краткие формулы

В ранних публикациях по органической химии, где использование графики было сильно ограничено, возникла типографская система для описания органических структур в строке текста. Хотя эта система имеет тенденцию быть проблематичной в применении к циклическим соединениям, она остается удобным способом представления простых структур:

Круглые скобки используются для обозначения нескольких идентичных групп, указывая на присоединение к ближайшему атому, не являющемуся водородом, слева, если он появляется в формуле, или к атому справа, если он появляется в начале формулы:

Во всех случаях показаны все атомы, включая атомы водорода.

Скелетные формулы

Скелетные формулы являются стандартными обозначениями для более сложных органических молекул. На диаграммах этого типа, впервые использованных химиком-органиком Фридрих Август Кекуле фон Страдоницпредполагается, что атомы углерода расположены в вершины (углы) и концы отрезков линий, а не обозначены атомным символом C. Атомы водорода, присоединенные к атомам углерода, не показаны: каждый атом углерода понимается как связанный с достаточным количеством атомов водорода, чтобы дать атому углерода четыре связи. Наличие положительного или отрицательного обвинять у атома углерода занимает место одного из подразумеваемых атомов водорода. Атомы водорода, присоединенные к другим атомам, кроме углерода, должны быть записаны явно.

Читайте также: