كيفية رسم الايزومرات

حدد وحساب جميع الذرات المراد رسمها في الايزومرات. سوف ينتج عن ذلك صيغة جزيئية. أي ايزومرات يتم رسمها ستحتوي على نفس العدد من كل نوع من الذرات الموجودة في الصيغة الجزيئية الأصلية للمركب. مثال شائع للصيغة الجزيئية هو C4H10 ، مما يعني أن هناك أربع ذرات كربون و 10 ذرات هيدروجين في المركب.

ارجع إلى الجدول الدوري للعناصر لتحديد عدد الروابط التي يمكن لذرة عنصر ما أن تصنعها. بشكل عام ، قد يصنع كل عمود عددًا معينًا من السندات. يمكن للعناصر الموجودة في العمود الأول مثل H تكوين رابطة واحدة. يمكن أن تشكل العناصر الموجودة في العمود الثاني رابطين. يمكن أن يصنع العمود 13 ثلاث روابط. يمكن أن يصنع العمود 14 أربع روابط. يمكن أن يصنع العمود 15 ثلاث روابط. يمكن أن يصنع العمود 16 رابطتين. يمكن أن يصنع العمود 17 رابطة واحدة.

لاحظ عدد الروابط التي يمكن أن يصنعها كل نوع من الذرات في المركب. يجب أن تصنع كل ذرة في أيزومر نفس عدد الروابط التي صنعتها في أيزومر آخر. على سبيل المثال ، بالنسبة لـ C4H10 ، يوجد الكربون في العمود الرابع عشر ، لذلك سوف يصنع أربع روابط ، والهيدروجين في العمود الأول ، لذلك سوف يصنع رابطة واحدة.

خذ العنصر الذي يتطلب تكوين المزيد من الروابط وارسم صفًا متباعدًا بشكل متساوٍ من تلك الذرات. في المثال C4H10 ، الكربون هو العنصر الذي يحتاج إلى المزيد من الروابط ، لذا سيتكرر الحرف C في الصف أربع مرات.

قم بتوصيل كل ذرة في الصف من اليسار إلى اليمين بخط واحد. سيحتوي مثال C4H10 على صف يشبه C-C-C-C.

قم بترقيم الذرات من اليسار إلى اليمين. سيضمن ذلك استخدام العدد الصحيح للذرات من الصيغة الجزيئية. كما أنه سيساعد في تحديد بنية الايزومير. سيحتوي مثال C4H10 على الحرف C على الجانب الأيسر المسمى 1. سيكون C مباشرة منه 2. سيتم تسمية C مباشرة من 2 على أنها 3 وسيتم تسمية C على أقصى اليمين على أنها 4.

عد كل سطر بين الذرات المرسومة كسند واحد. سيحتوي مثال C4H10 على 3 روابط في الهيكل C-C-C-C.

حدد ما إذا كانت كل ذرة قد صنعت أكبر عدد ممكن من الروابط وفقًا للملاحظات التي تم إجراؤها من الجدول الدوري للعناصر. احسب عدد الروابط التي يتم تمثيلها بخطوط تربط كل ذرة في الصف. يستخدم مثال C4H10 الكربون الذي يتطلب أربع روابط. يحتوي C الأول على سطر واحد يربطه بالجزء C الثاني ، لذا فهو يحتوي على رابطة واحدة. لا يحتوي C الأول على الحد الأقصى لعدد الروابط. يحتوي C الثاني على خط واحد يربطه بـ C الأول وخط واحد يربطه بـ C الثالث ، لذلك لديه رابطان. لا يحتوي C الثاني على الحد الأقصى لعدد الروابط أيضًا. يجب حساب عدد الروابط لكل ذرة لمنعك من رسم أيزومرات غير صحيحة.

ابدأ بإضافة ذرات العنصر التي تتطلب أقل عدد تالي من الروابط إلى الصف الذي تم إنشاؤه مسبقًا من الذرات المتصلة. يجب أن تكون كل ذرة متصلة بذرة أخرى بخط يعتبر رابطة واحدة. في مثال C4H10 ، الذرة التي تتطلب أقل عدد تالي من الروابط هي الهيدروجين. سيكون لكل C في المثال حرف H مرسوم بالقرب منه بخط يربط بين الحرفين C و H. يمكن رسم هذه الذرات فوق أو أسفل أو إلى جانب كل ذرة في السلسلة المرسومة مسبقًا.

حدد مرة أخرى ما إذا كانت كل ذرة قد صنعت الحد الأقصى لعدد الروابط وفقًا للملاحظات الواردة في الجدول الدوري للعناصر. في مثال C4H10 ، سيكون أول C متصل بـ C الثاني و H. سيحتوي C الأول على سطرين وبالتالي يكون له رابطان فقط. سيتم توصيل C الثاني بـ C الأول والثالث C و H. سيحتوي الجزء C الثاني على ثلاثة أسطر وبالتالي ثلاثة روابط. لا يحتوي C الثاني على الحد الأقصى لعدد الروابط. يجب فحص كل ذرة على حدة لمعرفة ما إذا كانت تحتوي على الحد الأقصى لعدد الروابط. الهيدروجين يصنع رابطة واحدة فقط ، لذا فإن كل ذرة H مرسومة بخط واحد متصل بذرة C لها أقصى عدد من الروابط.

استمر في إضافة الذرات إلى السلسلة المرسومة مسبقًا حتى تحصل كل ذرة على أقصى عدد مسموح به من الروابط. في مثال C4H10 ، سيكون أول C متصل بثلاث ذرات H والثاني C. سيتصل C الثاني بـ C الأولى والثالثة C وذرتين من H. سيتصل C الثالث بالثاني C والرابع C وذرتان من H. سيتصل الرابع C بالثالث C وثلاث ذرات H.

احسب عدد كل نوع من الذرات في الأيزومر المسحوب لتحديد ما إذا كان يتطابق مع الصيغة الجزيئية الأصلية. سيحتوي مثال C4H10 على أربع ذرات C على التوالي و 10 ذرات H حول الصف. إذا كان الرقم في الصيغة الجزيئية يطابق العدد الأصلي وكانت كل ذرة قد صنعت العدد الأقصى من الروابط ، فإن الأيزومر الأول يكون كاملاً. تتسبب ذرات C الأربعة في صف واحد في أن يسمى هذا النوع من الأيزومر متزامر سلسلة مستقيمة. السلسلة المستقيمة هي أحد الأمثلة على الشكل أو البنية التي يمكن أن يتخذها أيزومر.

ابدأ في رسم أيزومر ثانٍ في موقع جديد باتباع نفس العملية مثل الخطوات من 1 إلى 6. سيكون الأيزومر الثاني مثالاً على بنية متفرعة بدلاً من سلسلة مستقيمة.

امسح آخر ذرة على الجانب الأيمن من السلسلة. ستتصل هذه الذرة بذرة مختلفة عما كانت عليه في الأيزومر السابق. سيحتوي مثال C4H10 على ثلاث ذرات C على التوالي.

حدد موقع الذرة الثانية في الصف وارسم آخر ذرة متصلة بها. يعتبر هذا فرعًا لأن الهيكل لم يعد يشكل سلسلة مستقيمة. مثال C4H10 سيحتوي على C الرابع متصل بـ C الثاني بدلاً من C الثالث.

حدد ما إذا كانت كل ذرة تحتوي على أقصى عدد من الروابط وفقًا للملاحظات الموجودة في الجدول الدوري. في مثال C4H10 ، سيكون أول C متصل بـ C الثاني بخط واحد ، لذا سيكون له رابط واحد فقط. لا يحتوي C الأول على الحد الأقصى لعدد الروابط. سيتم توصيل C الثاني بـ C الأول والثالث C والرابع C بحيث يكون له ثلاث روابط. لن يحتوي C الثاني على الحد الأقصى لعدد السندات. يجب تحديد كل ذرة على حدة لمعرفة ما إذا كانت تحتوي على الحد الأقصى لعدد الروابط.

أضف ذرات العنصر التي تتطلب أقل عدد تالٍ من الروابط في نفس العملية كما في الخطوات 9-11. في مثال C4H10 ، سيكون أول C متصل بـ C الثاني وثلاث ذرات H. سيتم توصيل C الثاني بـ C الأول ، والثالث C ، والرابع C وذرة H واحدة. سيتم توصيل C الثالثة بالثانية C وثلاث ذرات H. سيتم توصيل الرابع C بالثانية C وثلاث ذرات H.

احسب أعداد كل نوع من الذرات والروابط. إذا كان المركب يحتوي على نفس عدد كل نوع من الذرات مثل الصيغة الجزيئية الأصلية وكل ذرة قد صنعت العدد الأقصى من الروابط ، فإن الأيزومر الثاني يكون كاملاً. سيحتوي مثال C4H10 على اثنين من أيزومرين كاملين ، سلسلة مستقيمة وبنية متفرعة.

كرر الخطوات من 13 إلى 18 لإنشاء أيزومرات جديدة باختيار مواقع مختلفة للذرات المتفرعة. قد تتغير أطوال الفروع أيضًا بعدد الذرات الموجودة في الفرع. يحتوي مثال C4H10 على اثنين فقط من أيزومرين ، لذلك يعتبر كاملاً.

• قلم
• ورق

• قد يكون تصور الأيزومرات كأجسام ثلاثية الأبعاد في الفضاء صعبًا على بعض الأفراد. تتوفر نماذج الكرة والعصا أو برامج الكمبيوتر لمساعدة الناس على فهم هياكل الأيزومرات المختلفة.

  في بعض الأحيان ، عندما يُطلب منك رسم أيزومر ، يتم تقديم صيغة جزيئية بالفعل ، لذا فإن العد والتعريف غير ضروريين. إذا تم تقديم صيغة جزيئية بالفعل ، فتخط الخطوة 1. إذا تم تقديم بنية لمركب ، فلا تتخطى الخطوة 1 واعتبر الهيكل أحد الأيزومرات المحتملة عند فحص الأيزومرات النهائية للإصدارات المعكوسة أو المقلوبة.

  إذا كان المركب يحتوي على أكثر من نوعين من الذرات التي تتطلب عددًا مختلفًا من الروابط ، فاستمر في الإضافة من معظم إلى أقل عدد من الروابط المطلوبة. إذا كانت ذرتان تتطلبان نفس عدد الروابط ، فمن المقبول إضافتهما بأي ترتيب.

• هناك العديد من الاستثناءات لقاعدة العمود العامة الخاصة بعدد الروابط التي يمكن لذرة عنصر تكوينها. الأرقام الواردة في الخطوة 2 عبارة عن إرشادات ولكنها ليست قواعد صلبة ويجب أخذها في الاعتبار فقط بالنسبة للعناصر الشائعة المستخدمة في رسم أيزومر مبتدئ مثل C و H و O و N وما إلى ذلك. يجب على الطلاب دراسة المدارات وأصداف التكافؤ لفهم بالضبط عدد الروابط التي يمكن أن يصنعها كل عنصر. يجب البحث عن العناصر بشكل فردي لمعرفة عدد الروابط الممكنة التي يمكن تكوينها.

  في أيزومر متفرّع ، من السهل تصديق أن صورة المرآة للأيزومر هي أيزومر مختلف. إذا كان الأيزومر سيكون له نفس الهيكل عندما ينعكس في مرآة أو ينقلب في أي اتجاه ، فهو نفس الهيكل وليس أيزومرًا مختلفًا. تتبع الأيزومرات المختلفة عن طريق ترقيم الذرات ومراقبة ما إذا كان يمكن أن يكون بنفس شكل الآخر عن طريق التقليب أو الانعكاس.

  يمكن أن تحتوي الأيزومرات المتقدمة على أشكال حلقات وتصميمات هيكلية أخرى لا ينبغي أخذها في الاعتبار إلا بعد إتقان أيزومرات متفرعة وسلسلة مستقيمة. قد تنطبق قواعد مختلفة على العناصر الموجودة في أشكال الحلقة.