FORMULA NG ISTRUKTURA (NA MAY MGA HALIMBAWA) - CHEMISTRY - 2025

Ang pormula ng istruktura ay isang graphical na representasyon ng mga bono ng isang molekula, na nagpapagaan ng ilaw sa istraktura nito sa sandaling tinutukoy ng mga pamamaraan ng spectroscopic. Ito ang pinaka-tiyak na paraan kapag tumutukoy sa isang tiyak na tambalan, at hindi sa ilang mga isomer na naaayon sa parehong formula ng molekular.

Halimbawa, ang butane, C ₄ H ₁₀ , ay mayroong dalawang isomer: n-butane (linear) at 2-methyl-propane (branched). Ang formula ng molekular ay hindi nagtatangi sa pagitan ng alinman sa dalawa; habang kung gagawa tayo ng mga pormula sa istruktura, makikita nang tumpak na ang isa ay guhit at ang iba pang branched.

Pinapayagan ng mga istruktura ng istruktura ang pagsusuri sa mga molekular na istruktura ng mga compound. Pinagmulan: Pixabay.

Ang paggamit ng mga pormula ng istruktura ay ginagawang mas madaling maunawaan ang mga pagbabago na sumailalim sa isang reaksyong kemikal; alin sa mga link nito ay nasira, kung paano nabago ang istraktura nito sa proseso at sa dulo nito. Ang pag-aaral na basahin ang mga formula na ito ay kapareho ng mababaw na paghula sa mga katangian ng mga molekula.

Ang mga istruktura ng istruktura ay mga representasyon ng 2D, bagaman maaari nilang ipahiwatig ang ilang mga aspeto ng three-dimensional at geometric. Ang mas maraming istraktura ng isang compound ay iniimbestigahan, mas pino at tapat ang mga istrukturang pormula nito ay nagtatapos sa pagiging. Kung hindi man, iniwan nito ang mga mahahalagang aspeto upang maunawaan ang likas na katangian ng molekula.

Mga halimbawa ng pormula sa istruktura

Ang bawat tambalan ay may kani-kanilang pormula sa istruktura, na maaaring mag-iba depende sa uri ng projection o pananaw na ginamit. Halimbawa, ang mga pormulado at skeletal formula, mga istruktura ng Lewis, at mga stereochemical projection ay lahat ng mga pormula sa istruktura, na nakatuon sa graphing ng maraming impormasyon hangga't maaari tungkol sa istruktura ng molekular.

Napakarami na lamang ng ilang simpleng mga halimbawa ay saklaw.

Glucose

Iba't ibang mga representasyon ng istraktura ng alpha-glucose. Pinagmulan: Yikrazuul sa pamamagitan ng Wikipedia.

Apat na representasyon ng glucose ng glucose ay ipinapakita sa itaas na imahe. Ang bawat isa ay isang wastong pormula ng istruktura; ngunit ang 2 (Haworth projection) at 3 (chair projection) ay kadalasang ginagamit sa mga pang-akademikong teksto at sa mga publikasyon.

Ang 4 ay may kalamangan na ipinapahiwatig nito nang direkta kung aling mga pangkat ng OH ang nasa itaas (makapal na mga wedge) o sa ibaba (mga tuldok na tulay) ang heksagonal na singsing; ibig sabihin, pinadali nito ang pag-unawa sa stereochemistry nito. Sa kaibahan, ang 1 (Tollens-Fisher projection) ay nagpapakita ng linear na character ng glucose bago mag-convert sa cyclic form nito.

Methane

Ang pormula ng istruktura ng mitein. Pinagmulan: Gabriel Bolívar sa pamamagitan ng MolView.

Sa itaas mayroon kang dalawang mga istruktura na pormula ng mitein, na ang condensed molekular na formula ay CH ₄ . Para sa mga kulang sa kaalaman sa kimika, maaari nilang bigyang kahulugan ang pormula ng CH ₄ na tila isang molekula na mayroong isang hydrogen atom sa gitna.

Ngunit sa katotohanan (at kinakailangang), nilinaw ng mga istrukturang pormula na ang carbon ay ang pangunahing atom. Samakatuwid, mayroon kaming apat na mga bono ng CH. Tandaan din na ang pormula sa kaliwa ay lumilikha ng maling impresyon na ang molekula ay patag, kapag sa katunayan ito ay tetrahedral (pormula sa kanan).

Iyon ang dahilan kung bakit sa pormula ng istruktura sa kanan, ang mga bono ay kinakatawan ng mga wedge, na nagpapahiwatig ng kamag-anak na mga posisyon ng spatial ng bawat hydrogen atom (mga vertice ng tetrahedron).

Methanol

Ang pormula ng istruktura ng methanol. Pinagmulan: NEUROtiker

Ang pormula ng istruktura ng methanol ay halos kapareho ng sa mitein, na may pagkakaiba na ito ay isang H na binubuo ng isang OH. Ang condensed o chemical formula ay CH ₃ OH, at ang molekular na CH ₄ O. Napansin na binubuo rin ito ng isang tetrahedron.

Ethanol

Ang pormula ng istruktura ng etanol. Pinagmulan: Gabriel Bolívar sa pamamagitan ng MolView.

Ngayon lumipat kami sa ethanol, ang susunod na alkohol sa listahan. Ang pormula ng kemikal o condensed na ito ay CH ₃ CH ₂ OH, na sa pamamagitan mismo nito ay ipinapakita ang linear na istraktura. Upang maging malinaw, ang pormula ng istruktura sa imahe sa itaas ay epektibong nagpapakita na ang etanol ay tuwid na kadena o gulugod.

Kung titingnan mo nang mabuti, ang paligid ng bawat carbon atom ay tetrahedral.

Fructose

Ang pormula ng istruktura ng beta-D-fructofuranose. Pinagmulan: NEUROtiker (makipag-usap • mga kontribusyon)

Sa itaas mayroon kaming pormula ng istruktura ng fructose, mas tumpak ang pag-uulat ng Haworth ng furanus singsing nito (limang-lamad). Pansinin kung gaano kalaki ang ipinakita ng pormula ng istruktura, hindi katulad ng molekular, C ₆ H ₁₂ O ₆ , na magkakatulad sa glucose, na kapwa magkakaibang mga sugars.

Tubig

Ang pormula ng istruktura ng tubig. Pinagmulan: Benjah-bmm27 sa pamamagitan ng Wikipedia.

Ang formula ng kemikal ng tubig ay H ₂ O, na nauugnay din sa condulated at molekular na mga formula. Tulad ng mitein, ang mga hindi nakakaalam ng molekula ng tubig (at walang paniwala ng mga bono ng kemikal) ay maaaring naniniwala na ang istraktura nito ay OHH; ngunit ang pormula ng istruktura sa imahe sa itaas ay nagpapaliwanag sa totoong istraktura.

Bagaman hindi ito pinahahalagahan, ang mga pares ng mga libreng elektron ng oxygen at hydrogen atoms ay gumuhit ng isang tetrahedron sa paligid ng oxygen; ito ay, ang elektronikong geometry ng tubig: tetrahedral. Samantala, ang dalawang hydrogen atoms ay nagtatag ng isang eroplano na katulad ng isang boomerang; ito ay, ang molekular na geometry ng tubig: angular.

Bagaman ang istrukturang pormula ng tubig ay sa pinakamadali ng mga halimbawa na tinalakay, tinatago nito ang higit pang mga lihim at anomalya kaysa ito lamang ang namamahala upang kumatawan.

Aspirin

Ang pormula ng istruktura ng aspirin. Pinagmulan: Gabriel Bolívar sa pamamagitan ng MolView.

Mayroon kaming isa sa mga unang "flaws" ng mga istruktura ng istruktura: ang kanilang kawalan ng kakayahang kumatawan sa mabangong katangian ng isang istraktura; na sa kasong ito, tumutugma sa amoy ng benzene (hexagonal) singsing ng aspirin (sa itaas).

Kung titingnan mo nang mabuti ang formula na ito, darating ka sa konklusyon na ito ay isang mahalagang flat molekula; iyon ay, halos lahat ng mga atomo na "pahinga" sa parehong eroplano, maliban sa pangkat na methyl, CH ₃ , sa kaliwa nito, kung saan ang tetrahedral na kapaligiran ng carbon ay muling ipinapakita.

Muli, ang pormula ng istruktura ay nagbibigay ng mas maraming impormasyon kaysa sa flat formula na molekula, C ₉ H ₈ O ₄ ; na tumutugma sa maraming mga isometer ng istruktura, na naiiba sa aspirin.

Benzene

Ang pormula ng istruktura ng benzene. Pinagmulan: Gabriel Bolívar sa pamamagitan ng MolView.

Sa wakas, mayroon kami sa itaas ng istrukturang pormula ng benzene. Ang formula ng molekular nito ay C ₆ H ₆ , na nagpapahiwatig na epektibo itong naglalaman ng anim na carbon atoms at anim na mga hydrogen atom. Ngunit wala itong sinasabi tungkol sa totoong istraktura ng benzene.

Ang C = C dobleng mga bono ay hindi static, dahil ang isang pares ng mga electron, partikular ang isang matatagpuan sa p orbitals ng carbon, ay nagpapahayag sa loob ng singsing. Dahil dito, ang benzene ay may maraming mga istraktura ng resonansya, bawat isa ay may sariling pormula sa istruktura.

Ang pagpapahayag na ito ay bahagi ng mabangong katangian ng benzene, na hindi matapat na kinakatawan sa pormula ng istruktura sa kaliwa. Ang pinakamalapit na bagay ay upang palitan ang dobleng mga bono sa isang bilog (tinawag na isang donut ng ilan) upang ipahiwatig ang aromaticity ng singsing (kanan ng imahe).

At ano ang tungkol sa pormula ng balangkas? Ito ay halos kapareho sa istruktura ng isa, naiiba lamang na hindi ito kumakatawan sa mga hydrogen atoms; at samakatuwid, ito ay mas pinasimple at mas komportable sa grap. Ang benzene singsing sa kanan ay magiging pormula ng kalansay nito.

Mga Sanggunian

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
2. Wikipedia. (2020). Formula ng istruktura. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
3. Nissa Garcia. (2020). Formula ng istruktura: Kahulugan at Mga Halimbawa. Pag-aaral. Nabawi mula sa: study.com
4. Clark Jim. (2012). Pagguhit ng Organic Molecules. Nabawi mula sa: chemguide.co.uk
5. William Reusch. (Mayo 5, 2013). Ang Hugis ng Molecules. Nabawi mula sa: 2.chemistry.msu.edu