الصيغة البنائية هي طريقة لتمثيل الروابط بين العناصر ، حيث يتم ترميز كل زوج من الإلكترونات المشتركة بين ذرتين بشرطة:
زوج الإلكترون المشترك يرمز له بشرطة
وهذا يعني أن جميع أنواع الروابط التساهمية تظهر في الصيغة البنائية سواء كانت فردية أو مزدوجة أو ثلاثية:
روابط مفردة ومزدوجة وثلاثية يرمز إليها بالشرطات في الصيغ الهيكلية
انظر إلى بعض الأمثلة على الصيغ الهيكلية للجزيئات الصغيرة التي تتضمن القليل من الروابط ولاحظ كيف يتم تمثيل أزواج الإلكترونات المشتركة.
أمثلة على الصيغ التركيبية لبعض الجزيئات
يتم استدعاء الصيغ الموضحة أعلاه على اليسار ، حيث يتم ترميز الأزواج الإلكترونية بواسطة "النقاط" الصيغ الإلكترونية أو صيغ لويس. كل هذه الجزيئات عبارة عن مواد غير عضوية ، لكن الصيغ التركيبية تستخدم بشكل عام أكثر في حالة المركبات العضوية ، والتي هي تلك التي تتكون من عنصر الكربون ، والتي ليست من أصل معدني (كما في حالة أول أكسيد الكربون (CO) ، والتي تعتبر غير عضوي).
نظرًا لأن الكربون رباعي التكافؤ (فهو يصنع أربعة روابط تساهمية) ، فإنه يحتوي على كبير القدرة على الارتباط بذرات مختلفة وكربونات أخرى ، مما يشكل عددًا لا نهائيًا من السلاسل فحمي. هذا هو السبب في أن الصيغة الهيكلية مهمة لأن
يشير إلى ترتيب الذرات في السلسلة.لفهم ما يلي: أ الصيغة الجزيئية يشير فقط إلى عدد كل عنصر في جزيء المادة. على سبيل المثال ، لنفترض أن لدينا الصيغة الجزيئية ج3ح6، نعلم بعد ذلك أنه يحتوي على ثلاث ذرات كربون وست ذرات هيدروجين ، لكن كيف يتم الترابط بينهما؟ ستخبرنا الصيغة الهيكلية بذلك ويمكننا بالفعل معرفة المركب. لاحظ أدناه أن هذه الصيغة الجزيئية يمكن أن تؤدي إلى صيغتين بنيويتين مختلفتين ، وبالتالي ، إلى مادتين متميزتين:
سيكلوبروبان البروبين
يمكن استدعاء هذهالصيغ الهيكلية المسطحة، حيث يتم رسم جميع التوصيلات وجميع العناصر على مستوى الورق ، أو السبورة ، أو شاشة الكمبيوتر ، إلخ.
ومع ذلك ، فإن العديد من سلاسل الكربون كبيرة جدًا ومعقدة جدًا ، لذلك سيكون من الصعب كتابة الصيغة الهيكلية المسطحة في كل مرة.
وهكذا ، تم إنشاء أشكال أخرى لتمثيل بنية الجزيئات أكثر بساطة. الأول هو صيغة هيكلية مبسطة أو مكثفة، حيث يتم اختصار عدد ذرات الهيدروجين المرتبطة بكل كربون بوضع رمزه (H) مرة واحدة فقط وإضافة فهرس في الزاوية اليمنى السفلية ، وهو رقم يوضح عدد الهيدروجين هناك.
على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك الصيغة الهيكلية المسطحة للأثير المشترك:
يتم إعطاء صيغته الهيكلية المبسطة أو المكثفة من خلال:
ح3ج - CH2 - يا - CH2 - CH3
أبسط بكثير ، أليس كذلك ؟!
لكن مع العلم أن الكربون يصنع دائمًا أربع روابط وأن الهيدروجين يصنع رابطة واحدة فقط ، ظهرت صيغة أخرى أبسط ، وهي صيغة الشرطات. إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك معرفة كيفية كتابتها بمزيد من التفصيل في النص الصيغ الجزيئية للمركبات العضوية. لكن في الأساس ، في هذه الصيغة ، تم حذف المجموعات C و CH و CH2 و CH3، والتي يتم تمثيلها بشرطة متصلة متعرجة. أدناه لدينا الصيغة الهيكلية للأثير المذكور أعلاه:
صيغة تتبع الأثير الشائعة
ومع ذلك ، فمن الصحيح تمامًا أن الصيغ الجوهرية ليست مسطحة تمامًا في الفضاء. لذلك ، في بعض الحالات ، لإعطاء فكرة أكثر مكانية ، يكتبون الصيغ في المنظور، حيث يمكن أن تشير الروابط ما إذا كانت الذرة في المستوى (السكتة الدماغية العادية) ، أو خلف المستوى (الإسفين المنقط) أو أمام المستوى (الإسفين الكامل):
التمثيلات في الصيغ في المنظور
على سبيل المثال ، انظر إلى صيغة الكورتيزول أدناه. لاحظ أن هيدروجين واحد ومجموعة هيدروكسيل واحدة (OH) ومجموعتين ميثيل (CH3 - التي تم حذفها) أمام الطائرة ، بينما يوجد اثنان من الهيدروجين ومجموعة الهيدروكسيل خلف الطائرة ، والباقي في المستوى.
الصيغة الهيكلية في منظور الكورتيزول
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-formula-estrutural.htm