Ordet isomer kommer fra de græske ord iso, der betyder "lige" og meros, der betyder "del" eller "del". Dele af en isomer er atomer i forbindelsen. En liste over alle typer og antal atomer i en forbindelse giver molekylformlen. At vise, hvordan atomerne forbinder inden for en forbindelse, giver strukturformlen. Kemikere navngav forbindelser bestående af den samme molekylformel, men forskellige strukturformelisomerer. Tegning af en isomer af en forbindelse er processen med at omarrangere de steder, hvor atomer er bundet i en struktur. Det ligner stabling af byggesten i forskellige arrangementer ved at følge reglerne.
Identificer og tæl alle atomer, der skal tegnes i isomerer. Dette vil give en molekylær formel. Alle isomerer, der er tegnet, vil indeholde det samme antal af hver atomtype, der findes i den oprindelige molekylformel for forbindelsen. Et almindeligt eksempel på en molekylær formel er C4H10, hvilket betyder at der er fire carbonatomer og 10 hydrogenatomer i forbindelsen.
Se en periodisk tabel over elementer for at bestemme, hvor mange bindinger et atom af et element kan danne. Generelt kan hver kolonne oprette et bestemt antal obligationer. Elementer i den første kolonne såsom H kan danne en binding. Elementer i anden kolonne kan oprette to obligationer. Kolonne 13 kan oprette tre obligationer. Kolonne 14 kan oprette fire obligationer. Kolonne 15 kan oprette tre obligationer. Kolonne 16 kan oprette to obligationer. Kolonne 17 kan danne en binding.
Bemærk, hvor mange bindinger hver type atom i forbindelsen kan skabe. Hvert atom i en isomer skal danne det samme antal bindinger, som det dannede i en anden isomer. For eksempel er C4H10 kulstof i den 14. søjle, så det vil udgøre fire bindinger, og brint er i den første søjle, så det vil danne en binding.
Tag det element, der kræver flere bindinger, og tegn en række med jævnt mellemrum af disse atomer. I eksemplet C4H10 er kulstof det element, der kræver flere bindinger, så rækken vil bare få bogstavet C gentaget fire gange.
Forbind hvert atom i rækken fra venstre mod højre med en enkelt linje. C4H10-eksemplet ville have en række, der lignede C-C-C-C.
Nummer atomerne fra venstre mod højre. Dette vil sikre, at det korrekte antal atomer fra molekylformlen anvendes. Det vil også hjælpe med at identificere strukturen af isomeren. C4H10-eksemplet ville have C på venstre side mærket som 1. C direkte til højre for det ville være 2. C direkte til højre for 2 ville blive mærket som 3 og C i den yderste højre ende ville blive mærket som 4.
Tæl hver linje mellem de tegnede atomer som en binding. C4H10-eksemplet ville have 3 bindinger i strukturen C-C-C-C.
Bestem, om hvert atom har lavet det maksimale antal obligationer i henhold til noterne fra det periodiske system. Tæl antallet af bindinger, der er repræsenteret af linjer, der forbinder hvert af atomerne i rækken. C4H10-eksemplet bruger kulstof, som kræver fire bindinger. Den første C har en linje, der forbinder den med den anden C, så den har en binding. Den første C har ikke det maksimale antal obligationer. Den anden C har en linje, der forbinder den med den første C og en linje, der forbinder den med den tredje C, så den har to bindinger. Den anden C har heller ikke det maksimale antal obligationer. Antallet af bindinger skal tælles for hvert atom for at forhindre dig i at tegne forkerte isomerer.
Begynd at tilføje elementets atomer, der kræver det næste mindst antal obligationer til den tidligere oprettede række af forbundne atomer. Hvert atom skal være forbundet til et andet atom med en linje, der tæller som en binding. I C4H10-eksemplet er det atom, der kræver det næste mindst antal bindinger, hydrogen. Hver C i eksemplet ville have en H tegnet i nærheden af den med en linje, der forbinder C og H. Disse atomer kan trækkes over, under eller til siden af hvert atom i den tidligere tegnede kæde.
Bestem igen, om hvert atom har lavet det maksimale antal obligationer i henhold til noterne fra det periodiske system. C4H10-eksemplet ville have den første C tilsluttet den anden C og til en H. Den første C ville have to linjer og således kun have to obligationer. Den anden C ville være forbundet med den første C og den tredje C og en H. Den anden C ville have tre linjer og dermed tre obligationer. Den anden C har ikke det maksimale antal obligationer. Hvert atom skal undersøges separat for at se, om det har det maksimale antal bindinger. Brint danner kun en binding, så hvert H-atom trukket med en linje, der forbinder et C-atom, har det maksimale antal bindinger.
Fortsæt med at tilføje atomer til den tidligere tegnede kæde, indtil hvert atom har det maksimale antal tilladte bindinger. C4H10-eksemplet ville have den første C forbundet til tre H-atomer og den anden C. Den anden C ville forbinde til den første C, den tredje C og to H-atomer. Den tredje C ville forbinde til den anden C, den fjerde C og to H-atomer. Den fjerde C ville forbinde til den tredje C og tre H-atomer.
Tæl antallet af hver type atom i den tegnede isomer for at bestemme, om det matcher den oprindelige molekylformel. C4H10-eksemplet ville have fire C-atomer i træk og 10 H-atomer, der omgiver rækken. Hvis tallet i molekylformlen matcher det oprindelige antal, og hvert atom har lavet det maksimale antal bindinger, er den første isomer komplet. De fire C-atomer i træk får denne type isomer til at blive kaldt en ligekædet isomer. En lige kæde er et eksempel på en form eller struktur, som en isomer kan have.
Begynd at tegne en anden isomer et nyt sted ved at følge den samme proces som trin 1-6. Den anden isomer vil være et eksempel på en forgrenet struktur i stedet for en lige kæde.
Slet det sidste atom på højre side af kæden. Dette atom vil forbinde sig til et andet atom, end det gjorde i den forrige isomer. C4H10-eksemplet ville have tre C-atomer i træk.
Find det andet atom i rækken, og træk det sidste atom, der forbinder til det. Dette betragtes som en gren, fordi strukturen ikke længere danner en lige kæde. C4H10-eksemplet ville have den fjerde C, der forbinder til den anden C i stedet for den tredje C.
Bestem, om hvert atom har det maksimale antal obligationer i henhold til noterne fra det periodiske system. C4H10-eksemplet ville have den første C tilsluttet den anden C med en linje, så den kun ville have en binding. Den første C har ikke det maksimale antal obligationer. Den anden C ville være forbundet med den første C, den tredje C og den fjerde C, så den ville have tre bindinger. Den anden C ville ikke have det maksimale antal obligationer. Hvert atom skal bestemmes separat for at se, om det har det maksimale antal bindinger.
Tilføj atomerne på det element, der kræver det næste færreste antal obligationer i samme proces som i trin 9-11. C4H10-eksemplet ville have den første C tilsluttet den anden C og tre H-atomer. Den anden C ville være forbundet med den første C, den tredje C, den fjerde C og et H-atom. Den tredje C ville være forbundet med det andet C og tre H-atomer. Den fjerde C ville være forbundet med det andet C- og tre H-atomer.
Tæl antallet af hver type atom og bindingerne. Hvis forbindelsen indeholder det samme antal af hver atomtype som den oprindelige molekylformel, og hvert atom har lavet det maksimale antal bindinger, er den anden isomer komplet. C4H10-eksemplet ville have to komplette isomerer, en lige kæde og en forgrenet struktur.
Gentag trin 13-18 for at oprette nye isomerer ved at vælge forskellige placeringer til atomer. Længden af grene kan også ændre sig med antallet af atomer i grenen. C4H10-eksemplet har kun to isomerer, så det betragtes som komplet.
Ting, du har brug for
- Blyant
- Papir
Tips
-
Visualisering af isomerer som tredimensionelle objekter i rummet kan være svært for nogle individer. Kugle- og pindmodeller eller computerprogrammer er tilgængelige for at hjælpe folk med at forstå strukturer af forskellige isomerer.
Nogle gange, når man bliver bedt om at tegne en isomer, findes der allerede en molekylær formel, så tælling og identifikation er unødvendig. Hvis en molekylformel allerede er givet, skal du springe trin 1 over. Hvis der gives en struktur af en forbindelse, skal du ikke springe trin 1 over og betragte strukturen som en af de mulige isomerer, når de endelige isomerer til spejlet eller vendt version undersøges.
Hvis en forbindelse har mere end to typer atomer, der kræver forskellige antal obligationer, skal du fortsætte med at tilføje fra de fleste til de færreste obligationer. Hvis to atomer kræver det samme antal obligationer, er det acceptabelt at tilføje i en hvilken som helst rækkefølge.
Advarsler
-
Der er mange undtagelser fra den generelle søjleregel for, hvor mange bindinger et atom af et element kan skabe. Tallene, der er angivet i trin 2, er retningslinjer, men ikke solide regler, og bør kun overvejes for almindelige elementer, der bruges i begynderisomertegning som C, H, O, N osv. Studerende skal studere orbitaler og valensskaller for at forstå nøjagtigt, hvor mange obligationer hvert element kan skabe. Elementer bør undersøges individuelt for antallet af mulige obligationer, der kan oprettes.
I en forgrenet isomer er det let at tro, at et spejlbillede af en isomer er en anden isomer. Hvis en isomer ville have den samme struktur, når den reflekteres i et spejl eller vendes en hvilken som helst retning, er den samme struktur og ikke en anden isomer. Hold styr på forskellige isomerer ved at nummerere atomerne og overvåge, om de kunne have samme form som en anden ved at vende eller spejle.
Avancerede isomerer kan indeholde ringformer og andre strukturelle mønstre, der først bør overvejes, efter at ligekædede og forgrenede isomerer er mestret. Der kan være forskellige regler for elementer i ringformer.