Структурна формула - це спосіб представлення зв’язків між елементами, причому кожна пара електронів, розділених між двома атомами, символізується тире:
Спільна електронна пара, символізована тире
Це означає, що в структурній формулі з’являються всі типи ковалентних зв’язків, будь то одинарні, подвійні чи потрійні:
Одинарні, подвійні та потрійні зв’язки, символізовані тире в структурних формулах
Подивіться на кілька прикладів структурних формул малих молекул, що включають мало зв’язків, і помітьте, як представлені спільні електронні пари.
Приклади структурних формул для деяких молекул
Викликаються формули, показані вгорі зліва, де електронні пари символізуються крапками електронні формули або Формули Льюїса. Всі ці молекули є неорганічними речовинами, але структурні формули, як правило, більше використовуються у випадку органічних сполук, які це ті, що утворені елементом вуглець, які не мають мінерального походження (як у випадку оксиду вуглецю (CO), який розглядається неорганічний).
Оскільки вуглець чотиривалентний (він утворює чотири ковалентні зв’язки), він має великі здатність зв’язуватися з різними атомами та іншими вуглецями, утворюючи нескінченність ланцюгів вуглекислий. Ось чому структурна формула важлива, оскільки
позначає розташування атомів у ланцюзі.Щоб зрозуміти, розгляньте наступне: a молекулярна формула позначає лише кількість кожного елемента в молекулі речовини. Наприклад, припустимо, що ми маємо молекулярну формулу С3H6, тоді ми знаємо, що він має три атоми вуглецю та шість атомів водню, але як вони зв’язані? Структурна формула скаже нам це, і ми зможемо фактично з’ясувати, яка це сполука. Зазначимо нижче, що ця молекулярна формула може породити дві різні структурні формули і, отже, дві різні речовини:
Циклопропан пропен
Їх можна назватиплоскі структурні формули, в якому всі зв’язки та всі елементи намальовані на площині паперу, дошці, екрані комп’ютера тощо.
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Однак багато вуглецевих ланцюгів дуже великі і досить складні, тому важко було б щоразу писати структурну формулу рівною.
Таким чином, були створені інші форми подання будови молекул, які є більш спрощеними. Перший - це спрощена або ущільнена структурна формула, в якому кількість атомів водню, приєднаних до кожного вуглецю, скорочується, ставлячи його символ (H) лише один раз і додаючи в нижньому правому куті індекс, який є числом, яке показує, скільки водню існує.
Наприклад, розглянемо плоску структурну формулу звичайного ефіру:
Його спрощена або конденсована структурна формула визначається:
H3С - СН2 - O - CH2 - СН3
Набагато простіше, чи не так ?!
Але знаючи, що вуглець завжди утворює чотири зв’язки, а водень - лише один, з’явилася інша ще простіша формула - формула тире. За бажанням ви можете побачити, як написати це більш докладно в тексті Молекулярні формули органічних сполук. Але в основному в цій формулі групи С, СН, СН опущені2 і СН3, які представлені штрихами, пов’язаними зигзагом. Нижче ми маємо структурну формулу згаданого ефіру:
Формула загального ефіру
Однак цілком вірно, що формули речовин не зовсім плоскі в просторі. Тому в деяких випадках, щоб дати більш просторову ідею, вони пишуть формули в перспективі, де посилання можуть вказувати чи знаходиться атом у площині (нормальний хід), позаду площини (пунктирний клин) або перед площиною (повний клин):
Подання у формулах у перспективі
Наприклад, подивіться на формулу кортизолу нижче. Зверніть увагу, що одна водень, одна гідроксильна група (OH) та дві метильні групи (CH3 - які опущені) знаходяться попереду площини, тоді як два водню та гідроксильна група знаходяться за площиною, а решта - у площині.
Структурна формула в перспективі кортизолу
Дженніфер Фогача
Закінчив хімію
Хімічні формули, плоска структурна формула, структурна формула Купера, потрійний зв’язок, газ азот, електронна формула, формула Льюїса, молекулярна формула, одинарний зв’язок, подвійний зв’язок, газ вуглекислий.
