isomer라는 단어는 그리스어 iso ( "동일"을 의미)와 meros ( "부분"또는 "공유"를 의미)에서 유래했습니다. 이성질체의 일부는 화합물 내의 원자입니다. 화합물의 모든 유형과 원자 수를 나열하면 분자식이 생성됩니다. 원자가 화합물 내에서 어떻게 연결되는지 보여주는 것은 구조식을 제공합니다. 화학자들은 분자식은 같지만 구조식이 다른 이성질체로 구성된 화합물을 명명했습니다. 화합물의 이성질체를 그리는 것은 구조에서 원자가 결합 된 위치를 재배치하는 과정입니다. 규칙에 따라 서로 다른 배열로 빌딩 블록을 쌓는 것과 유사합니다.
이성질체에 그려 질 모든 원자를 식별하고 세십시오. 이것은 분자식을 산출 할 것입니다. 그려진 이성질체는 화합물의 원래 분자식에서 발견되는 각 유형의 원자를 동일한 수로 포함합니다. 분자식의 일반적인 예는 C4H10으로, 화합물에 4 개의 탄소 원자와 10 개의 수소 원자가 있음을 의미합니다.
원소의 한 원자가 만들 수있는 결합의 수를 결정하려면 원소 주기율표를 참조하십시오. 일반적으로 각 열은 특정 수의 채권을 만들 수 있습니다. H와 같은 첫 번째 열의 요소는 하나의 결합을 만들 수 있습니다. 두 번째 열의 요소는 두 개의 결합을 만들 수 있습니다. 열 13은 세 개의 결합을 만들 수 있습니다. 열 14는 4 개의 결합을 만들 수 있습니다. 열 15는 세 개의 결합을 만들 수 있습니다. 열 16은 두 개의 결합을 만들 수 있습니다. 열 17은 하나의 결합을 만들 수 있습니다.
화합물의 각 유형의 원자가 몇 개의 결합을 만들 수 있는지 확인하십시오. 이성질체의 각 원자는 다른 이성질체에서 만든 것과 동일한 수의 결합을 만들어야합니다. 예를 들어 C4H10의 경우 탄소는 14 번째 열에 있으므로 4 개의 결합을 만들고 수소는 첫 번째 열에 있으므로 1 개의 결합을 만듭니다.
더 많은 결합을 만들기 위해 필요한 요소를 가져 와서 그 원자들이 균등 한 간격으로 행을 그립니다. 예 C4H10에서 탄소는 더 많은 결합을 필요로하는 요소이므로 행에 문자 C가 네 번 반복됩니다.
행의 각 원자를 왼쪽에서 오른쪽으로 한 줄로 연결하십시오. C4H10 예제에는 C-C-C-C와 같은 행이 있습니다.
왼쪽에서 오른쪽으로 원자 번호를 매 깁니다. 이렇게하면 분자식의 정확한 원자 수가 사용됩니다. 또한 이성질체의 구조를 식별하는 데 도움이됩니다. C4H10 예제에서는 왼쪽에 C가 1로 표시됩니다. 바로 오른쪽 C는 2입니다. 2의 바로 오른쪽에있는 C는 3으로 표시되고 맨 오른쪽 끝에있는 C는 4로 표시됩니다.
그려진 원자 사이의 각 선을 하나의 결합으로 세십시오. C4H10 예제는 C-C-C-C 구조에서 3 개의 결합을가집니다.
원소 주기율표의 메모에 따라 각 원자가 최대 결합 수를 만들 었는지 확인합니다. 행의 각 원자를 연결하는 선으로 표시되는 결합의 수를 세십시오. C4H10 예제는 4 개의 결합이 필요한 탄소를 사용합니다. 첫 번째 C에는 두 번째 C에 연결하는 하나의 선이 있으므로 하나의 결합이 있습니다. 첫 번째 C에는 최대 채권 수가 없습니다. 두 번째 C에는 첫 번째 C에 연결하는 하나의 선과 세 번째 C에 연결하는 하나의 선이 있으므로 두 개의 결합이 있습니다. 두 번째 C에는 최대 본드 수가 없습니다. 잘못된 이성질체를 그리는 것을 방지하기 위해 각 원자에 대한 결합 수를 계산해야합니다.
다음으로 가장 적은 수의 결합을 필요로하는 원소의 원자를 이전에 생성 된 연결된 원자 행에 추가하기 시작합니다. 각 원자는 하나의 결합으로 간주되는 선으로 다른 원자에 연결되어야합니다. C4H10 예에서 다음으로 가장 적은 수의 결합이 필요한 원자는 수소입니다. 예제의 각 C에는 C와 H를 연결하는 선으로 그 근처에 하나의 H가 그려집니다. 이 원자는 이전에 그려진 사슬에서 각 원자의 위, 아래 또는 옆으로 그릴 수 있습니다.
원소 주기율표의 노트에 따라 각 원자가 최대 결합 수를 만들 었는지 다시 확인하십시오. C4H10 예제에서는 첫 번째 C가 두 번째 C와 H에 연결됩니다. 첫 번째 C에는 두 개의 선이 있으므로 두 개의 결합 만 있습니다. 두 번째 C는 첫 번째 C와 세 번째 C와 H에 연결됩니다. 두 번째 C에는 3 개의 선이 있으므로 3 개의 결합이 있습니다. 두 번째 C에는 최대 채권 수가 없습니다. 각 원자는 최대 결합 수를 가지고 있는지 개별적으로 검사해야합니다. 수소는 하나의 결합만을 만들기 때문에 C 원자에 연결된 하나의 선으로 그려진 각 H 원자는 최대 결합 수를 갖습니다.
각 원자가 허용되는 최대 결합 수를 가질 때까지 이전에 그려진 사슬에 원자를 계속 추가합니다. C4H10 예제에서는 첫 번째 C가 3 개의 H 원자에 연결되고 두 번째 C가 연결됩니다. 두 번째 C는 첫 번째 C, 세 번째 C 및 두 개의 H 원자에 연결됩니다. 세 번째 C는 두 번째 C, 네 번째 C 및 두 개의 H 원자에 연결됩니다. 네 번째 C는 세 번째 C와 세 개의 H 원자에 연결됩니다.
그려진 이성체에서 각 유형의 원자 수를 세어 원래 분자식과 일치하는지 확인합니다. C4H10 예제는 4 개의 C 원자가 연속으로 있고 10 개의 H 원자가 열을 둘러싸고 있습니다. 분자식의 숫자가 원래 개수와 일치하고 각 원자가 최대 결합 수를 만들었다면 첫 번째 이성질체가 완성 된 것입니다. 연속 된 4 개의 C 원자는 이러한 유형의 이성질체를 직쇄 이성질체라고 부릅니다. 직선 사슬은 이성질체가 취할 수있는 모양 또는 구조의 한 예입니다.
1 ~ 6 단계와 동일한 과정을 따라 새 위치에서 두 번째 이성질체 그리기를 시작합니다. 두 번째 이성질체는 직선 사슬 대신 분지 구조의 예입니다.
사슬의 오른쪽에있는 마지막 원자를 지 웁니다. 이 원자는 이전 이성질체 에서와는 다른 원자에 연결됩니다. C4H10 예제는 3 개의 C 원자를 연속으로 가지고 있습니다.
행에서 두 번째 원자를 찾고 여기에 연결된 마지막 원자를 그립니다. 구조가 더 이상 직선 체인을 형성하지 않기 때문에 이것은 분기로 간주됩니다. C4H10 예제에서는 세 번째 C 대신 두 번째 C에 연결하는 네 번째 C가 있습니다.
주기율표에서 작성한 메모에 따라 각 원자가 최대 결합 수를 가지고 있는지 확인하십시오. C4H10 예제는 첫 번째 C가 두 번째 C에 한 줄로 연결되어 있으므로 하나의 본드 만 있습니다. 첫 번째 C에는 최대 채권 수가 없습니다. 두 번째 C는 첫 번째 C, 세 번째 C 및 네 번째 C에 연결되어 세 개의 결합을 갖습니다. 두 번째 C에는 최대 채권 수가 없습니다. 각 원자는 최대 결합 수가 있는지 확인하기 위해 개별적으로 결정되어야합니다.
9-11 단계와 동일한 과정에서 다음으로 가장 적은 수의 결합을 필요로하는 원소의 원자를 추가합니다. C4H10 예제는 첫 번째 C가 두 번째 C와 3 개의 H 원자에 연결되어 있습니다. 두 번째 C는 첫 번째 C, 세 번째 C, 네 번째 C 및 하나의 H 원자에 연결됩니다. 세 번째 C는 두 번째 C와 세 개의 H 원자에 연결됩니다. 네 번째 C는 두 번째 C와 세 개의 H 원자에 연결됩니다.
각 유형의 원자와 결합의 수를 세십시오. 화합물이 원래 분자식과 동일한 수의 각 유형의 원자를 포함하고 각 원자가 최대 결합 수를 만든 경우 두 번째 이성질체가 완성됩니다. C4H10 예제는 두 개의 완전한 이성질체, 직선 사슬과 분지 구조를 가질 것입니다.
13-18 단계를 반복하여 원자를 분기 할 다른 위치를 선택하여 새로운 이성질체를 만듭니다. 가지의 길이는 또한 가지에있는 원자의 수에 따라 변할 수 있습니다. C4H10 예제에는 이성질체가 두 개뿐이므로 완전한 것으로 간주됩니다.
필요한 것
- 연필
- 종이
팁
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이성질체를 공간에서 3 차원 물체로 시각화하는 것은 일부 개인에게는 어려울 수 있습니다. 사람들이 다양한 이성질체의 구조를 이해하는 데 도움이되는 볼 및 스틱 모델 또는 컴퓨터 프로그램을 사용할 수 있습니다.
때때로 이성질체를 그려 달라는 요청을받을 때 분자식이 이미 주어 졌기 때문에 세고 식별 할 필요가 없습니다. 분자식이 이미 주어진 경우 1 단계를 건너 뜁니다. 화합물의 구조가 주어진 경우 1 단계를 건너 뛰지 말고 미러 또는 뒤집힌 버전의 최종 이성질체를 검사 할 때 구조를 가능한 이성질체 중 하나로 간주하십시오.
화합물에 서로 다른 수의 결합을 필요로하는 두 가지 유형 이상의 원자가있는 경우 필요한 결합을 최대에서 최소로 계속 추가합니다. 두 원자가 동일한 수의 결합을 필요로하는 경우 임의의 순서로 추가 할 수 있습니다.
경고
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원소의 원자가 만들 수있는 결합 수에 대한 일반 열 규칙에는 많은 예외가 있습니다. 2 단계에서 제공되는 숫자는 지침이지만 확실한 규칙은 아니며 C, H, O, N 등과 같은 초급 이성질체 그림에 사용되는 공통 요소에만 고려되어야합니다. 학생들은 각 요소가 만들 수있는 결합 수를 정확히 이해하기 위해 궤도 및 원자가 껍질을 연구해야합니다. 만들 수있는 결합의 수에 대해 요소를 개별적으로 조사해야합니다.
분 지형 이성질체에서는 이성질체의 거울상이 다른 이성질체라고 믿기 쉽습니다. 이성질체가 거울에 반사 될 때 동일한 구조를 가지거나 어떤 방향 으로든 뒤집힌다면 그것은 동일한 구조이고 다른 이성질체가 아닙니다. 원자 번호를 매기고 뒤집기 또는 미러링을 통해 동일한 모양이 될 수 있는지 모니터링하여 다른 이성질체를 추적합니다.
고급 이성체에는 고리 모양 및 기타 구조 설계가 포함될 수 있으며, 이는 직쇄 및 분지 이성체를 마스터 할 때까지 고려해서는 안됩니다. 링 모양의 요소에는 다른 규칙이 적용될 수 있습니다.