Kako napraviti izomere: formule
Pokušajte shvatiti kako napraviti izomere. organska tvar. Primjerice, uzmite zasićene i nezasićene ugljikovodike.
definicija
Prvo saznajte što je izomerija. Ovisno o broju ugljikovih atoma u molekuli, moguće je formirati spojeve koji se razlikuju po strukturi, fizičkim i kemijskim svojstvima. Izomerija je pojava koja objašnjava raznolikost organskih tvari.
Izomerija zasićenih ugljikovodika
Kako napraviti izomere, nazovite predstavnike ove klase organskih spojeva? Kako bismo se nosili s zadatkom, za početak biramo karakteristične značajke ove klase tvari. Zasićeni ugljikovodici imaju opću formulu SpN2n + 2, u njihovim molekulama su prisutne samo jednostavne (jednostruke) veze. Izomerizam za predstavnike velikog broja metana sugerira postojanje različitih organskih tvari koje imaju isti kvalitativni i kvantitativni sastav, ali se razlikuju u nizu rasporeda atoma.
U prisutnosti zasićenih ugljikovodika od četiri ili više atoma ugljika u sastavu, izomerija ugljikova skeleta opažena je za članove ove klase. Na primjer, moguće je formulirati formulu tvari izomera sastava C5H12 u obliku normalnog pentana, 2-metilbutana, 2,2-dimetilpropana.
sekvenca
Strukturni izomeri karakteristični za alkane sastavljeni su pomoću specifičnog algoritma djelovanja. Da bismo razumjeli kako sastaviti izomere zasićenih ugljikovodika, zadržimo se detaljnije na ovom pitanju. Prvo, razmatramo lanac izravnog ugljika, koji nema dodatnih grana. Na primjer, u prisutnosti šest ugljikovih atoma u molekuli, moguće je napraviti formulu heksana. Budući da alkani imaju sve jednostruke veze, za njih se mogu napisati samo strukturni izomeri.
Strukturni izomeri
Da bi formulirali formule mogućih izomera, ugljikov skelet skraćen je za jedan atom C, pretvara se u aktivnu česticu - radikal. Metilna skupina može biti smještena na svim atomima u lancu, isključujući ekstremne atome, tvoreći tako različite organske derivate alkana.
Na primjer, možete napraviti formulu 2-metilpentan, 3-metilpentan. Zatim se broj atoma ugljika u glavnom (glavnom) lancu smanjuje za još jedan, što rezultira pojavom dvije aktivne metilne skupine. Oni se mogu nalaziti na istim ili susjednim atomima ugljika, dobivajući različite izomerne spojeve.
Na primjer, možete stvoriti formule za dva izomera: 2,2-dimetilbutan, 2,3-dimetilbutan, koji se razlikuju po fizičkim svojstvima. S kasnijim skraćivanjem osnovnog ugljičnog skeleta mogu se dobiti drugi strukturni izomeri. Dakle, za ugljikovodike ograničene serije, fenomen izomerije se objašnjava prisutnošću pojedinačnih (jednostavnih) veza u njihovim molekulama.
Značajke izomerije alkena
Da bismo razumjeli kako napraviti izomere, potrebno je uočiti specifičnosti ove klase organskih tvari. Imamo opću formulu SpN2p. U molekulama ovih tvari, osim jednostruke veze, postoji i dvostruka veza, koja utječe na količinu izomernih spojeva. Osim strukturne izomerije karakteristične za alkane, za tu se klasu također može izdvojiti izomerizam položaja višestruke veze, interklasna izomerija.
Na primjer, za C4H8 ugljikovodik, može se formulirati dvije formule koje se razlikuju u rasporedu dvostruke veze: buten-1 i buten-2.
Da bismo razumjeli kako napraviti izomere s općom formulom C4H8, morate imati ideju da osim alkena, ciklički ugljikovodici imaju istu opću formulu. Kao izomeri koji pripadaju cikličkim spojevima, mogu se predstaviti ciklobutan kao i metilciklopropan.
Osim toga, formule za geometrijske izomere mogu se napisati za nezasićene spojeve etilenskih serija: cis i trans. Za ugljikovodike koji imaju dvostruku vezu između atoma ugljika, karakteristično je nekoliko tipova izomerije: strukturno, međuklasno, geometrijsko.
alkini
Za spojeve koji pripadaju ovoj klasi ugljikovodika, opća formula je SpN2p-2. Među razlikovnim karakteristikama ove klase može se spomenuti prisutnost trostruke veze u molekuli. Jedan od njih je jednostavan, formiran hibridnim oblacima. Dvije se veze formiraju kada se ne-hibridni oblaci preklapaju, oni određuju značajke izomerije ove klase.
Na primjer, za ugljikovodik C5H8, formule tvari koje imaju nerazgranati ugljikov lanac mogu se nadopuniti. Budući da u izvornom spoju postoji višestruka veza, ona se može nalaziti različito, tvoreći penty-1, penty-2. Na primjer, moguće je napisati neotvorenu i reduciranu formulu spoja s danim kvalitativnim i kvantitativnim sastavom, u kojem će se ugljikov lanac smanjiti za jedan atom, koji će biti predstavljen u spoju kao radikal. Osim toga, postoje interklasni izomeri za alkine, koji su dienski ugljikovodici.
Za ugljikovodike koji imaju trostruku vezu, mogu se sastaviti izomeri ugljičnog skeleta, zapisati formule diena, te također uzeti u obzir spojeve s različitim rasporedom višestruke veze.
zaključak
Pri pripremi strukturnih formula organskih tvari, atomi kisika i ugljikovi atomi mogu se rasporediti na različite načine, proizvodeći tvari koje se nazivaju izomeri. Ovisno o specifičnosti klase organskih spojeva, broj izomera može varirati. Na primjer, za ugljikovodike ograničene serije, kojima pripadaju spojevi metanskog niza, karakteristična je samo strukturna izomerija.
Za homologe etilena, koji su karakterizirani prisutnošću višestruke (dvostruke) veze, osim strukturnih izomera, također se može uzeti u obzir izomerizam položaja višestruke veze. Osim toga, ostali spojevi koji pripadaju klasi cikloalkana imaju istu opću formulu, tj. Moguća je interklasna izomerija.
Za tvari koje sadrže kisik, na primjer, za karboksilne kiseline, mogu se također napisati formule optičkih izomera.