הנוסחה המבנית היא דרך לייצג את הקשרים בין האלמנטים, כאשר כל זוג אלקטרונים המשותף בין שני אטומים מסומל באמצעות מקף:
זוג אלקטרונים משותף המסומל באמצעות מקף
המשמעות היא שכל סוגי הקשרים הקוולנטיים מופיעים בנוסחה המבנית, בין אם הם יחידים, כפולים או משולשים:
קשרים בודדים, כפולים ומשולשים המסומלים באמצעות מקפים בנוסחאות מבניות
עיין בכמה דוגמאות לנוסחאות מבניות מולקולות קטנות הכוללות קשרים מעטים ושים לב כיצד מיוצגים זוגות אלקטרונים משותפים.
דוגמאות לנוסחאות מבניות למולקולות מסוימות
הנוסחאות המוצגות למעלה משמאל, כאשר זוגות אלקטרוניים מסומלים על ידי "נקודות", נקראות נוסחאות אלקטרוניות אוֹ נוסחאות לואיס. כל המולקולות הללו הן חומרים אנאורגניים, אך בדרך כלל משתמשים יותר בנוסחאות מבניות במקרה של תרכובות אורגניות, אשר הם אלה שנוצרו על ידי היסוד פחמן, שאינם ממקור מינרלי (כמו במקרה של פחמן חד-חמצני (CO), הנחשב דוֹמֵם).
מכיוון שפחמן הוא רב-ערכי (הוא יוצר ארבעה קשרים קוולנטיים), יש לו את הגדול יכולת להיקשר לאטומים שונים ופחמנים אחרים, ויוצרים אינסוף שרשראות פַּחמָנִי. לכן הנוסחה המבנית חשובה מכיווןמציין את סידור האטומים בשרשרת.
כדי להבין, שקול את הדברים הבאים: א נוסחה מולקולרית מציין רק את המספר של כל יסוד במולקולה של החומר. לדוגמא, נניח שיש לנו את הנוסחה המולקולרית C3ה6, אנו יודעים אז שיש לו שלושה אטומי פחמן ושישה אטומי מימן, אבל איך הם קשורים? הנוסחה המבנית תאמר לנו זאת ונוכל לגלות באיזו תרכובת מדובר. שים לב להלן כי נוסחה מולקולרית זו יכולה להוליד שתי נוסחאות מבניות שונות וכתוצאה מכך לשני חומרים נפרדים:
סיקלופרופאן פרופן
אלה יכולים להיקראנוסחאות מבניות שטוחות, בו כל החיבורים וכל האלמנטים מצוירים במישור הנייר, הלוח, מסך המחשב וכו '.
עם זאת, שרשראות פחמן רבות הן גדולות מאוד ומורכבות למדי, כך שיהיה קשה לכתוב את הנוסחה המבנית השטוחה בכל פעם.
כך נוצרו צורות ייצוג אחרות של מבנה המולקולות שהן פשוטות יותר. הראשון הוא ה נוסחה מבנית פשוטה או מרוכזת, בו מקוצר כמות אטומי המימן המחוברים לכל פחמן על ידי הצבת הסמל שלו (H) רק פעם אחת והוספת בפינה הימנית התחתונה אינדקס, שהוא מספר שמראה כמה מימנים יש.
לדוגמה, שקול את הנוסחה המבנית השטוחה של אתר משותף:
הנוסחה המבנית הפשוטה או המעובה שלה ניתנת על ידי:
ה3C - CH2 - O - CH2 צ'3
הרבה יותר פשוט, לא ?!
אבל בידיעה שפחמן תמיד יוצר ארבעה קשרים ושהמימן רק יוצר קשר אחד, נוצרה נוסחה אחרת אפילו פשוטה יותר, שהיא הנוסחה של מקפים. אם תרצה, תוכל לראות כיצד לכתוב זאת בפירוט רב יותר בטקסט פורמולות מולקולריות של תרכובות אורגניות. אך בעיקרון, בנוסחה זו, הקבוצות C, CH, CH מושמטות2 ו- CH3, המיוצגים על ידי מקפים מקושרים לזיגזג. להלן יש לנו את הנוסחה המבנית של האתר הנ"ל:
פורמולת עקבות אתרים נפוצה
נכון מאוד, עם זאת, נוסחאות החומרים אינן בדיוק שטוחות בחלל. לכן, במקרים מסוימים, כדי לתת מושג מרחבי יותר, הם כותבים נוסחאות בפרספקטיבה, שם קישורים יכולים לציין בין אם האטום נמצא במישור (שבץ רגיל), מאחורי המישור (טריז מנוקד) או מול המטוס (טריז מלא):
ייצוגים בנוסחאות בפרספקטיבה
לדוגמה, עיין בנוסחת הקורטיזול למטה. שימו לב כי מימן אחד, קבוצת הידרוקסיל אחת (OH) ושתי קבוצות מתיל (CH3 - שהושמטו) נמצאים לפני המישור, בעוד ששני מימנים וקבוצת הידרוקסיל נמצאים מאחורי המטוס, והשאר נמצאים במישור.
נוסחה מבנית בפרספקטיבה של קורטיזול
מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-formula-estrutural.htm
