Il grado di insaturazione di una molecola è il numero totale di anelli, doppi legami e tripli legami nella molecola. I chimici in genere usano questo numero per prevedere la struttura della molecola, che viene poi verificata con alcuni mezzi di osservazione come la spettroscopia. Il grado di insaturazione può essere calcolato quando è noto il numero di ciascun tipo di atomo nella molecola. Questa formula può anche essere semplificata per molecole che contengono solo determinati atomi.
Fornire la formula per il grado di insaturazione come 1 + [? ni (vi -2)]/2, dove ni è il numero di atomi nella molecola con valenza vi. Questa equazione può essere utilizzata per calcolare il grado di saturazione per qualsiasi formula molecolare.
Identificare le valenze per carbonio, azoto, ossigeno, idrogeno e altri alogeni. Il carbonio ha valenza 4, l'azoto ha valenza 3, l'ossigeno ha valenza 2 e l'idrogeno e gli altri alogeni hanno valenza 1.
Valuta il termine ni (vi-2)/2 nell'equazione 1 + [? ni (vi - 2)]/2 per carbonio, azoto, ossigeno e idrogeno. Per il carbonio, n4(v4 - 2)/2 = n4 (4 - 2)/2 = n4. Per l'azoto, n3(v3 - 2)/2 = n3 (3 - 2)/2 = n3/2. Per l'ossigeno, n2(v2 - 2)/2 = n2 (2-2)/2 = 0. Per l'idrogeno, n1(v1 - 2)/2 = n1 (1 - 2)/2 = -n1/2.
Espandi la formula 1 + [? ni (vi - 2)]/2 per quattro termini. Ora abbiamo 1 + n1(v1 - 2)/2 + n2(v2 - 2)/2 + n3(v3 - 2)/2 + n4(v4 - 2)/2. Ora sostituisci i valori per questi termini che abbiamo trovato nel passaggio 3. Abbiamo quindi 1 - n1/2 + 0n2 + n3/2 + n4 = 1 - n1/2 + n3/2 + n4, dove n1 è per l'idrogeno e altri alogeni, n2 è per l'ossigeno, n3 è per l'azoto e n4 è per il carbonio.
Semplifica l'equazione 1 - n1/2 + n3/2 + n4 = 1 - X/2 + N/2 + C, dove n1 sta per idrogeno e altri alogeni, n2 sta per ossigeno, n3 sta per azoto e n4 sta per carbonio. Ora abbiamo il grado di saturazione per le molecole che contengono solo questi atomi come 1 + C + (N - X)/2.