Yapısal formül spektroskopik yöntemler ile tespit kez yapısı aydınlatan bir molekülün bağları, bir grafik temsilidir. Aynı moleküler formüle karşılık gelen birkaç izomere değil, belirli bir bileşiğe atıfta bulunmanın en spesifik yolu budur.
Örneğin, bütan, Cı- 4 H 10 n-bütan (lineer) ve (dallanmış) 2-metil-propan: iki izomerleri vardır. Moleküler formül, ikisi arasında ayrım yapmaz; Yapısal formüllere başvurursak, birinin doğrusal, diğerinin dallı olduğu kesin olarak görülecektir.
Yapısal formüller, bileşiklerin moleküler yapılarının incelenmesine izin verir. Kaynak: Pixabay.
Yapısal formüllerin kullanılması, bir molekülün bir kimyasal reaksiyon sırasında maruz kaldığı değişiklikleri anlamayı kolaylaştırır; bağlantılarından hangisinin koptuğu, yapısının süreç içinde ve sonunda nasıl değiştirildiği. Bu formülleri okumayı öğrenmek, moleküllerin özelliklerini yüzeysel olarak tahmin etmekle aynıdır.
Yapısal formüller, bazı üç boyutlu ve geometrik yönleri gösterebilmelerine rağmen, 2B temsillerdir. Bir bileşiğin yapısı ne kadar çok araştırılırsa, yapısal formülü o kadar rafine ve sadık hale gelir. Aksi takdirde, molekülün doğasını anlamak için gerekli yönleri dışarıda bırakır.
Yapısal formül örnekleri
Her bileşiğin, kullanılan projeksiyon veya perspektife bağlı olarak değişebilen ilgili yapısal formülü vardır. Örneğin, yoğunlaştırılmış ve iskelet formülleri, Lewis yapıları ve stereokimyasal projeksiyonların tümü, moleküler yapı ile ilgili mümkün olduğunca fazla bilginin grafiğini çizmeye adanmış yapısal formüllerdir.
O kadar çok var ki, sadece birkaç basit örnek ele alınacak.
glikoz
Alfa glikoz yapısının çeşitli temsilleri. Kaynak: Wikipedia aracılığıyla Yikrazuul.
Glikoz molekülünün dört temsili üstteki resimde gösterilmektedir. Her biri geçerli bir yapısal formüldür; ancak 2 (Haworth projeksiyonu) ve 3 (sandalye projeksiyonu) genellikle akademik metinlerde ve yayınlarda en çok kullanılanlardır.
4'ün avantajı, hangi OH gruplarının altıgen halkanın üstünde (kalın takozlar) veya altında (noktalı takozlar) olduğunu doğrudan göstermesidir; yani stereokimyasının anlaşılmasını kolaylaştırır. Buna karşılık, 1 (Tollens-Fisher projeksiyonu) glikozun döngüsel biçimine dönüştürülmeden önce doğrusal karakterini gösterir.
Metan
Metanın yapısal formülü. Kaynak: Gabriel Bolívar, MolView aracılığıyla.
Eğer yoğunlaştırılmış moleküler formülü CH olduğu metan, iki yapısal formüllere sahiptir üzerinde 4 . Kimya bilgisine sahip olmayanlar için, CH 4 formülünü , merkezinde bir hidrojen atomu olan bir molekül gibi yorumlayabilirler .
Ancak gerçekte (ve zorunlu olarak), yapısal formüller karbonun merkezi atom olduğunu açıkça ortaya koymaktadır. Bu nedenle, dört CH bağımız var. Ayrıca, soldaki formülün, molekülün aslında tetrahedral (sağdaki formül) olmasına rağmen, düz olduğu şeklinde yanlış bir izlenim yarattığına da dikkat edin.
Bu nedenle sağdaki yapısal formülde, bağlar, her bir hidrojen atomunun (tetrahedronun köşeleri) göreceli uzamsal konumlarını gösteren takozlarla temsil edilir.
Metanol
Metanolün yapısal formülü. Kaynak: NEUROtiker
Metanolün yapısal formülü, bir OH ile ikame edilmiş bir H'ye sahip olması farkıyla, pratikte metanınkiyle aynıdır. Bu yoğunlaştırılmış, ya da kimyasal formülü CH'dir 3 OH ve moleküler CH 4 O. Bu aynı zamanda bir tetrahedron oluşur görülmektedir.
Etanol
Etanolün yapısal formülü. Kaynak: Gabriel Bolívar, MolView aracılığıyla.
Şimdi listedeki bir sonraki alkol olan etanole geçiyoruz. Kimyasal ya da yoğunlaştırılmış formül CH'dir 3 , CH 2 başına zaten doğrusal bir yapı göstermektedir, OH. Açık olmak gerekirse, yukarıdaki görüntüdeki yapısal formül, etanolün düz zincir veya omurga olduğunu etkili bir şekilde göstermektedir.
Yakından bakarsanız, her bir karbon atomunun çevresi dört yüzlüdür.
Fruktoz
Beta-D-fruktofuranozun yapısal formülü. Kaynak: NEUROtiker (konuşma • katkıları)
Yukarıda, fruktozun yapısal formülüne sahibiz, daha doğrusu furanus halkasının (beş üyeli) Haworth izdüşümü. Yapısal formülün , glikozunkiyle çakışan moleküler formülün aksine , her ikisi de farklı şekerler olan C6 H 12 O 6'yı ne kadar ortaya çıkardığına dikkat edin .
Su
Suyun yapısal formülü. Kaynak: Benjah-bmm27, Wikipedia.
Suyun kimyasal formülü , yoğunlaştırılmış ve moleküler formüllere karşılık gelen H 2 O'dur. Metanda olduğu gibi, su molekülünü bilmeyenler (ve kimyasal bağlar hakkında hiçbir fikirleri olmayanlar) yapısının OHH olduğuna inanabilir; ancak yukarıdaki görseldeki yapısal formül, gerçek yapıyı netleştirir.
Takdir edilmemesine rağmen, oksijen ve hidrojen atomlarının serbest elektron çiftleri, oksijenin etrafına bir tetrahedron çizer; bu, suyun elektronik geometrisi: tetrahedral. Bu arada, iki hidrojen atomu bir bumerang'a benzer bir düzlem oluşturur; bu, suyun moleküler geometrisidir: açısal.
Suyun yapısal formülü tartışılan örneklerin en basiti olmasına rağmen, tek başına temsil ettiğinden daha fazla sır ve anormalliği gizler.
Aspirin
Aspirinin yapısal formülü. Kaynak: Gabriel Bolívar, MolView aracılığıyla.
Yapısal formüllerin ilk "kusurlarından" birine sahibiz: bir yapının aromatik karakterini temsil edememe; bu durumda, aspirinin (yukarıda) benzen (altıgen) halkasının aromatikliğine karşılık gelir.
Bu formüle dikkatlice bakarsanız, esasen düz bir molekül olduğu sonucuna varacaksınız; yani, hemen hemen tüm atomu ve metil grubu, CH haricinde, aynı düzlemde "dinlenme" için 3 karbon tetrahedral ortam bir kere daha gösterilir onun sol için.
Yine, yapısal formül düz molekül formülü çok daha fazla bilgi sağlar, Cı- 9 H 8 O 4 ; aspirinden tamamen farklı çok sayıda yapısal izomere karşılık gelir.
Benzen
Benzen yapısal formülü. Kaynak: Gabriel Bolívar, MolView aracılığıyla.
Son olarak, yukarıda benzenin yapısal formülüne sahibiz. Moleküler formülü, C 6 , H 6 etkili altı karbon atomu ve altı hidrojen atomu içeren belirten. Ancak benzenin gerçek yapısı hakkında hiçbir şey söylemiyor.
C = C çift bağları statik değildir, çünkü bir çift elektron, özellikle karbonun p orbitallerinde bulunan elektron, halka içinde yer değiştirir. Sonuç olarak, benzenin her biri kendi yapısal formülüne sahip birkaç rezonans yapısı vardır.
Bu yerelleştirme, benzenin aromatik karakterinin bir parçasıdır ve soldaki yapısal formülde aslına uygun şekilde temsil edilmemektedir. En yakın şey, halkanın aromatikliğini (görüntünün sağında) belirtmek için çift bağları bir çemberle (bazıları tarafından halka denir) değiştirmektir.
Peki iskelet formülü ne olacak? Bu yapısal olana çok benzer, sadece hidrojen atomlarını temsil etmemesiyle farklıdır; ve bu nedenle, daha basitleştirilmiştir ve grafiği daha rahattır. Sağdaki benzen halkası, iskelet formülü olacaktır.
Referanslar
- Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
- Vikipedi. (2020 yılında). Yapısal formül. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
- Nissa Garcia. (2020 yılında). Yapısal Formül: Tanım ve Örnekler. Ders çalışma. Study.com'dan kurtarıldı
- Clark Jim. (2012). Organik Moleküllerin Çizimi. Kurtarıldı: chemguide.co.uk
- William Reusch. (5 Mayıs 2013). Moleküllerin Şekli. Kurtarıldı: 2.chemistry.msu.edu