המילה איזומר באה מהמילים היווניות iso, שמשמעותן "שווה" ומרוס, שמשמעותה "חלק" או "חלק". חלקי האיזומר הם האטומים שבתוך התרכובת. רשימת כל סוגי ומספר האטומים בתרכובת מניבה את הנוסחה המולקולרית. מראה כיצד האטומים מתחברים בתוך תרכובת נותן את הנוסחה המבנית. כימאים כינו תרכובות המורכבות מאותה נוסחה מולקולרית אך איזומרים של נוסחה מבנית שונה. ציור איזומר של תרכובת הוא תהליך של סידור מחדש של המקומות שבהם אטומים נקשרים במבנה. זה דומה לערמת אבני בניין בסידורים שונים על ידי כללים הבאים.
זהה וספר את כל האטומים שיש לצייר באיזומרים. זה יניב נוסחה מולקולרית. כל איזומרים שצוירו יכילו את אותו מספר של כל סוג אטום שנמצא בנוסחה המולקולרית המקורית של התרכובת. דוגמה נפוצה לנוסחה מולקולרית היא C4H10, כלומר ישנם ארבעה אטומי פחמן ו -10 אטומי מימן בתרכובת.
עיין בטבלה מחזורית של אלמנטים כדי לקבוע כמה קשרים אטום אחד של יסוד יכול ליצור. באופן כללי, כל עמודה עשויה ליצור מספר מסוים של איגרות חוב. אלמנטים בעמודה הראשונה כגון H יכולים ליצור קשר אחד. אלמנטים בעמודה השנייה יכולים ליצור שני קשרים. עמודה 13 יכולה ליצור שלוש אג"ח. עמודה 14 יכולה ליצור ארבע אג"ח. עמודה 15 יכולה ליצור שלוש אג"ח. עמודה 16 יכולה ליצור שתי אג"ח. עמודה 17 יכולה ליצור קשר אחד.
שימו לב כמה קשרים עשויים ליצור כל סוג אטום בתרכובת. כל אטום באיזומר חייב ליצור את אותו מספר קשרים שהוא יצר באיזומר אחר. לדוגמא, עבור C4H10, הפחמן נמצא בעמודה ה -14, כך שהוא יוצר ארבעה קשרים, והמימן נמצא בעמודה הראשונה, ולכן הוא יוצר קשר אחד.
קח את האלמנט הדורש יצירת קשרים רבים יותר וצייר שורה מרווחת באופן שווה של אותם אטומים. בדוגמה C4H10, הפחמן הוא היסוד הדורש קשרים רבים יותר, כך שהשורה רק תחזור על האות C ארבע פעמים.
חבר כל אטום בשורה משמאל לימין בשורה אחת. לדוגמא C4H10 תהיה שורה שנראתה כמו C-C-C-C.
מספר את האטומים משמאל לימין. זה יבטיח כי נעשה שימוש במספר האטומים הנכון מהנוסחה המולקולרית. זה גם יעזור בזיהוי מבנה האיזומר. בדוגמת C4H10 התווית C בצד שמאל תויג כ- 1. ה- C הימנית ישירות ממנו תהיה 2. הימין C ישירות של 2 יתויג כ -3 וה- C בקצה הימני הקיצוני יסומן כ -4.
ספר כל קו בין האטומים המצוירים כקשר אחד. לדוגמא C4H10 יהיו 3 קשרים במבנה C-C-C-C.
קבע אם כל אטום יצר את מספר הקשרים המרבי על פי ההערות שנעשו מהטבלה המחזורית של היסודות. ספר את מספר הקשרים המיוצגים על ידי קווים המחברים כל אחד מהאטומים בשורה. בדוגמה C4H10 משתמשים בפחמן, הדורש ארבעה קשרים. ל- C הראשון יש קו אחד המחבר אותו ל- C השני, ולכן יש לו קשר אחד. ל- C הראשון אין מספר האג"ח המקסימלי. בשני C יש קו אחד המחבר אותו ל- C הראשון וקו אחד המחבר אותו ל- C השלישי, ולכן יש לו שני קשרים. גם ב- C השני אין את המספר המרבי של אגרות חוב. יש לספור את מספר הקשרים עבור כל אטום כדי למנוע ממך לצייר איזומרים שגויים.
התחל להוסיף את אטומי האלמנט הדורשים את מספר הקשרים הבא ביותר לשורת האטומים המחוברים. כל אטום יצטרך להיות מחובר לאטום אחר עם קו שנחשב לקשר אחד. בדוגמה C4H10, האטום הדורש את המספר המעט ביותר של קשרים הוא מימן. לכל C בדוגמה יהיה H צבוע קרוב אליו עם קו המחבר בין C לבין H. ניתן לצייר אטומים אלה מעל, מתחת או לצד של כל אטום בשרשרת שצוירה קודם.
קבע שוב אם כל אטום יצר את המספר המרבי של קשרים על פי ההערות מהטבלה המחזורית של היסודות. בדוגמה C4H10 יהיה C הראשון המחובר ל- C השני ו- H. ל- C הראשון יהיו שתי שורות וכך יהיו רק שני קשרים. השני C יהיה מחובר ל- C הראשון והשלישי C ו- H. לשנייה C יהיו שלוש שורות וכך שלוש קשרים. ל- C השני אין המספר המרבי של אגרות חוב. יש לבחון כל אטום בנפרד כדי לראות אם יש לו מספר הקשרים המרבי. מימן יוצר רק קשר אחד, כך שלכל אטום H המצויר בקו אחד המתחבר לאטום C יש את המספר המרבי של קשרים.
המשך להוסיף אטומים לשרשרת שנמשכה בעבר עד לכל אטום המספר המרבי של קשרים מותר. בדוגמה C4H10 יהיה C הראשון המחובר לשלושה אטומי H והשני C. השני C היה מתחבר ל- C הראשון, השלישי C ושני אטומי H. השלישי C היה מתחבר ל- C השני, הרביעי C ושני אטומי H. הרביעי C היה מתחבר לאטומי C השלישי ושלושה H.
ספרו את המספר של כל סוג אטום באיזומר המצויר כדי לקבוע אם הוא תואם לנוסחה המולקולרית המקורית. בדוגמה C4H10 יהיו ארבעה אטומי C ברצף ו -10 אטומי H המקיפים את השורה. אם המספר בנוסחה המולקולרית תואם את הספירה המקורית וכל אטום יצר את המספר המרבי של קשרים, אז האיזומר הראשון הושלם. ארבעת אטומי C בשורה גורמים לאיזומר מסוג זה להיקרא איזומר שרשרת ישרה. שרשרת ישרה היא דוגמה אחת לצורה או מבנה שאיזומר יכול לקבל.
התחל לצייר איזומר שני במיקום חדש על ידי ביצוע אותו תהליך כמו שלבים 1-6. האיזומר השני יהיה דוגמה למבנה מסועף במקום לשרשרת ישרה.
מחק את האטום האחרון בצד ימין של השרשרת. אטום זה יתחבר לאטום שונה ממה שקרה באיזומר הקודם. לדוגמא C4H10 יהיו שלושה אטומי C ברצף.
אתר את האטום השני בשורה וצייר את האטום האחרון שמתחבר אליו. זה נחשב לענף מכיוון שהמבנה כבר אינו יוצר שרשרת ישרה. לדוגמא C4H10 יהיה C הרביעי המתחבר ל- C במקום C השלישי.
קבע אם לכל אטום יש את המספר המרבי של קשרים בהתאם להערות שנעשו מהטבלה המחזורית. בדוגמה C4H10 יהיה C הראשון המחובר ל- C השני בקו אחד, כך שיהיה לו קשר אחד בלבד. ל- C הראשון אין מספר האג"ח המקסימלי. השני C יהיה מחובר ל- C הראשון, השלישי C וה- C הרביעי כך שיהיו לו שלושה קשרים. ב- C השני לא יהיה המספר המרבי של אגרות חוב. יש לקבוע כל אטום בנפרד כדי לראות אם יש לו המספר המרבי של קשרים.
הוסף את האטומים של האלמנט הדורש את המספר הבא ביותר של קשרים באותו תהליך כמו בצעדים 9-11. בדוגמה C4H10 יהיה C הראשון המחובר לאטומי C השני ושלושה H. השני C יהיה מחובר ל- C הראשון, ה- C השלישי, ה- C הרביעי ואטום H אחד. השלישי C יהיה מחובר לאטומי C השני ושלושה H. הרביעי C יהיה מחובר לאטומי C השני ושלושה H.
ספרו את המספרים של כל סוג אטום והקשרים. אם התרכובת מכילה את אותו המספר של כל סוג אטום כמו הנוסחה המולקולרית המקורית וכל אטום יצר את המספר המרבי של קשרים, האיזומר השני הושלם. לדוגמא C4H10 יהיו שני איזומרים שלמים, שרשרת ישרה ומבנה מסועף.
חזור על שלבים 13-18 כדי ליצור איזומרים חדשים על ידי בחירת מיקומים שונים לסניפי אטומים. אורכי הענפים עשויים להשתנות גם במספר האטומים הנמצאים בענף. לדוגמא C4H10 יש שני איזומרים בלבד, ולכן היא נחשבת למלאה.
דברים שתזדקק להם
- עִפָּרוֹן
- עיתון
טיפים
-
הדמיה של איזומרים כאובייקטים תלת מימדיים בחלל עשויה להיות קשה עבור אנשים מסוימים. מודלים של כדור ומקל או תוכנות מחשב זמינים כדי לעזור לאנשים להבין את המבנים של איזומרים שונים.
לפעמים כשמתבקשים לצייר איזומר כבר ניתנת נוסחה מולקולרית, ולכן ספירה וזיהוי מיותרות. אם כבר ניתנת נוסחה מולקולרית, דלג על שלב 1. אם ניתן מבנה של תרכובת, אל תדלג על שלב 1 ותחשוב על המבנה כאחד האיזומרים האפשריים כאשר בוחנים איזומרים סופיים עבור גרסאות שיקוף או הפוך.
אם בתרכובת יש יותר משני סוגים של אטומים הדורשים מספר שונה של קשרים, המשך להוסיף מהקשרים הנדרשים ביותר. אם שני אטומים דורשים מספר זהה של קשרים, מקובל להוסיף בכל סדר.
אזהרות
-
ישנם חריגים רבים לכלל העמודות הכללי לגבי כמה קשרים אטום של יסוד עשוי ליצור. המספרים המופיעים בשלב 2 הם הנחיות אך לא כללים מוצקים ויש לקחת אותם בחשבון רק עבור אלמנטים נפוצים המשמשים לציור איזומר למתחילים כגון C, H, O, N וכו '. על התלמידים ללמוד מסלולים ופגזי ערכיות כדי להבין בדיוק כמה קשרים כל אלמנט יכול ליצור. יש לחקור אלמנטים בנפרד לגבי מספר האג"ח האפשריות שניתן לבצע.
באיזומר מסועף קל להאמין שתמונת מראה של איזומר היא איזומר אחר. אם לאיזומר יהיה אותו מבנה כאשר הוא משתקף במראה או הופך כיוון כלשהו, הרי שמדובר באותו מבנה ולא איזומר שונה. עקוב אחר איזומרים שונים על ידי מספור האטומים ובקרה אם זה יכול להיות זהה לצורה אחרת על ידי היפוך או שיקוף.
איזומרים מתקדמים עשויים להכיל צורות טבעת ועיצובים מבניים אחרים שאין לקחת בחשבון אלא לאחר שאסטרים של שרשרת ישרה ומסועפים. כללים שונים עשויים לחול על אלמנטים בצורת טבעת.