The částečně vyvinutý vzorec, Také známý jako semistrukturní vzorec, je to jedna z mnoha možných reprezentací, které lze dát molekule sloučeniny. Je velmi opakující se v organické chemii, zejména v akademických textech, protože ukazuje správné uspořádání molekuly a jejích kovalentních vazeb.
Na rozdíl od vyvinutého vzorce, který je stejný jako strukturní vzorec, tento neukazuje vazby CH, jejich vynechání pro zjednodušení reprezentace. Z tohoto vzorce bude každý čtenář schopen pochopit, co je páteří molekuly; ale ne jeho geometrie nebo některý ze stereochemických aspektů.
Abychom objasnili tento bod, máme nad rozpracovaným vzorcem 2-methylheptanu: rozvětvený alkan, jehož molekulární vzorec je C8H18, a to se řídí obecným vzorcem CnH2n + 2. Všimněte si, že molekulární vzorec neříká vůbec nic o struktuře, zatímco polorozvinutý vzorec nám již umožňuje vizualizovat, jaká je tato struktura..
Všimněte si také, že vazby CH jsou vynechány, přičemž jsou zvýrazněny pouze vazby CH, které tvoří uhlíkový řetězec nebo kostru. Bude zřejmé, že pro jednoduché molekuly se vyvinutý vzorec shoduje s kondenzovaným vzorcem; a dokonce i s molekulárním.
Rejstřík článků
Molekulární vzorec methanu je CH4, protože má čtyři C-H vazby a má čtyřboká geometrie. Tyto údaje poskytuje strukturní vzorec s klíny vně nebo pod rovinou. U metanu se kondenzovaný vzorec také stává CH4, stejně jako empirické a částečně rozvinuté. Toto je jediná sloučenina, pro kterou je tato jedinečnost splněna..
Důvodem částečně vyvinutého vzorce pro methan je CH4, je to proto, že jejich CH vazby nejsou psány; to by odpovídalo strukturnímu vzorci.
Polopropracovaný vzorec pro propan je CH3-CHdva-CH3, mít pouze dvě vazby C-C. Jeho molekula je lineární, a pokud si toho všimnete, jeho kondenzovaný vzorec je přesně stejný: CH3CHdvaCH3, jediný rozdíl je v tom, že jsou vynechány vazby C-C. U propanu platí, že se částečně rozvinutý i kondenzovaný vzorec shodují.
Ve skutečnosti to platí pro všechny alkany s lineárním řetězcem, jak bude i nadále vidět v následujících částech.
Polorozvinutý vzorec butanu je CH3-CHdva-CHdva-CH3. Všimněte si, že to může být napsáno na stejném řádku. Tento vzorec přesně odpovídá vzoru n-butan, což naznačuje, že se jedná o lineární a nerozvětvený izomer. Rozvětvený izomer, 2-methylpropan, má následující polorozvinutý vzorec:
Tentokrát jej již nelze zapsat ani zobrazit na stejném řádku. Tyto dva izomery mají stejný molekulární vzorec: C4H10, který neslouží k diskriminaci jednoho od druhého.
Opět tu máme další alkan: pentan, jehož molekulární vzorec je C5H12. Polorozvinutý vzorec n-pentan je CH3-CHdva-CHdva-CHdva-CH3, snadno reprezentovatelné a interpretovatelné, bez nutnosti umisťovat odkazy CH. CH skupiny3 se nazývají methyl nebo methyly a CHdva jsou methyleny.
Pentan má další rozvětvené strukturní izomery, které lze vidět na dolním obrázku představovaném jejich příslušnými polorozvinutými vzorci:
Izomer na je 2-methylbutan, také nazývaný isopentan. Mezitím izomer b je 2,2-dimethylpropan, také známý jako neopentan. Jeho částečně vyvinuté vzorce objasňují rozdíl mezi těmito dvěma izomery; Ale moc to neříká o tom, jak by takové molekuly vypadaly ve vesmíru. K tomu by byly zapotřebí strukturní vzorce a modely.
Polopracované vzorce se nepoužívají pouze pro alkany, alkeny nebo alkyny, ale pro jakýkoli typ organické sloučeniny. Ethanol, alkohol, má tedy částečně vyvinutý vzorec: CH3-CHdva-ACH. Všimněte si, že nyní je reprezentována vazba C-O, ale ne vazba O-H. Všechny vodíkové vazby jsou zanedbávány.
Lineární alkoholy se snadno představují stejně jako alkany. Stručně řečeno: všechny částečně vyvinuté vzorce pro lineární molekuly lze snadno psát.
Ethery lze také reprezentovat pomocí částečně vyvinutých vzorců. Pro případ dimethyletheru, jehož molekulární vzorec je CdvaH6Nebo se z polorozvinutého stane: CH3-O-CH3. Všimněte si, že dimethylether a ethanol jsou strukturní izomery, protože mají stejný molekulární vzorec (počítat atomy C, H a O).
Polorozvinuté vzorce pro rozvětvené sloučeniny jsou namáhavější než lineární vzorce; ale ještě více jsou to cyklické sloučeniny, jako je cyklohexan. Jeho molekulární vzorec odpovídá stejnému jako pro hexen a jeho strukturní izomery: C6H12, protože šestihranný prsten se počítá jako nenasycení.
K reprezentaci cyklohexanu je nakreslen šestiúhelníkový kruh, na jehož vrcholech budou umístěny methylenové skupiny, CHdva, jak je vidět níže:
Vyvinutý vzorec cyklohexanu by ukázal vazby C-H, jako kdyby prsten měl televizní „antény“.
Molekulární vzorec kyseliny fosforité je H3PO3. U mnoha anorganických sloučenin je molekulární vzorec dostatečný, aby vám poskytl představu o struktuře. Existuje ale několik výjimek a toto je jedna z nich. S tím, že H3PO3 je kyselina diprotová, polorozvinutý vzorec je: HPO (OH)dva.
To znamená, že jeden z vodíků je přímo připojen k atomu fosforu. Vzorec H3PO3 také připouští molekulu s částečně vyvinutým vzorcem: PO (OH)3. Oba jsou ve skutečnosti tím, co je známé jako tautomery.
Polorozvinuté vzorce v anorganické chemii jsou velmi podobné kondenzovaným v organické chemii. V anorganických sloučeninách, protože nemají vazby C-H a protože jsou v zásadě jednodušší, jejich molekulární vzorce obvykle stačí k jejich popisu (pokud se jedná o kovalentní sloučeniny).
Polopracované vzorce jsou velmi časté, když se student učí pravidlům nomenklatury. Ale jakmile jsou asimilovány, obecně jsou poznámky o chemii nabité strukturními vzorci kosterního typu; to znamená, že jsou vynechány nejen odkazy C-H, ale i čas je ušetřen ignorováním C.
Zbytek kondenzovaných vzorců se v organické chemii opakuje častěji než částečně vyvinuté, protože první ani nemusí psát odkazy jako v druhé. A pokud jde o anorganickou chemii, tyto polorozvinuté vzorce jsou méně často používány..
Zatím žádné komentáře