Šiuo metu greičiausiai matėte keletą cheminių formulių ir tam tikrą susijusių molekulinių struktūrų vaizdą. Pavyzdžiui, paprasta molekulė anglies dioksidas arba CO2 gali būti pavaizduotas kaip anglies atomas, sujungtas su dviem deguonies atomais jungtimis, vadinamomis dvigubomis jungtimis: O = C = O.
Anglies dioksidas, kaip ir daugybė junginių gamtoje, yra tik vienos formos ar formos. Tai yra, atsižvelgiant į tokią molekulinę formulę kaip C3H3O3, jūs galėtumėte susieti jį su unikalia trijų matmenų struktūra, svarbaus metabolinio junginio piruvato struktūra.
Tačiau kai kurios formulės sukuria daugiau nei vieną erdvinį išdėstymą. Junginiai, turintys tą pačią molekulinę formulę, bet skirtingos formos, vadinami izomerais ir todėl, kad jų yra labai daug angliavandeniliai, mokantis nuspėti, kiek izomerų yra tam tikra molekulė, vadinama an alkanas yra puiki vieta sužinoti apie šiuos keblius junginius.
Kas yra izomerai?
Izomerai yra dviejų pagrindinių tipų. Stereoizomerai yra izomerai, kurie skiriasi savo erdviniu išdėstymu, tačiau savo ryšius turi tose pačiose vietose.
Jei tai skamba kaip prieštaravimas, įsivaizduokite molekules, kurios yra veidrodiniai vaizdai; jų negalima uždėti tiesiogiai vienas ant kito, todėl jie skiriasi, tačiau ryšiai tarp atitinkamų jų atomų yra atitinkamose vietose. Pavyzdys yra dvi aminorūgščių formos alaninas. Jie vadinami D-alaninu ir L-alaninu, laisvai reiškiančiais „dešinė“ ir „kairė“.
Struktūriniai izomerai yra izomerai, kuriuose skiriasi atomų jungimosi seka. Skirtingai nuo stereoizomerų, tai gali sukelti visiškai skirtingus junginius (kaip ir su butanas ir 2-metilpropanas, kurių abiejų formulė C4H10) arba artimai susijusioms rūšims (pavyzdžiui, labai dideli alkanai su mažais šakos).
Filialų izomerai yra tam tikras struktūrinis izomeras, randamas organinėse molekulėse (t. y. tose, kuriose yra anglies). Anglis gali prisijungti prie kitų anglies atomų, be prisijungimo prie vandenilio atomų, todėl kartą anglies „grandinė“, kurią riboja vandenilio atomas, grandinė auga pakankamai ilgai, kad atomai galėtų laisviau judėti erdvėje, antrinės anglies grandinės gali pasirodyti viename ar keliuose taškuose iš vieno galas. Kaip ir galima tikėtis, tai žymiai paveikia šių molekulių cheminį elgesį.
Kas yra alkanai?
Alkanai yra junginiai, turintys tik anglies ir vandenilio atomus, sujungtus viengubomis jungtimis. Kadangi kiekvienas anglies atomas gali sudaryti keturias jungtis, durys yra atviros daugybei šios organinių junginių klasės izomerų, kurių gausu iškastiniame kure.
Paprasčiausias alkanas yra metanas (CH4), po kurio seka etanas (C.2H6) ir propanas (C.3H8). Iš tikrųjų visų alkanų formulė yra CnH2n + 2.
Jūs jau matėte tą butaną (C.4H10) turi izomerą - 2-metilpentaną. Tai yra tik du šios molekulės izomerai. C5H10, kita vertus, turi tris izomerus, o C6H14 turi devynis. Alkanams nėra „grandinių izomerų skaičiaus formulės“, ir jų skaičius greitai tampa sudėtingas (pavyzdžiui, dekanas ar C10H22turi didžiulius 75 izomerus). Vietoj to, jūs turėtumėte sugebėti sukonstruoti kelis iš jų, atsižvelgiant į tam tikrą alkano formulę.
Izomerų derinio formulės skaičiuoklė
Programos, kuri veikia kaip izomerų derinio generatorius, pavyzdį, kad jūs galėtumėte pamatyti jų fizinę struktūrą erdvėje, žr.
Atminkite, kad jei bandote įvesti formulę, kuriai nėra izomero, programa greitai pateikia nulinį rezultatą. Galite išbandyti piešdami kai kuriuos iš šių galimų junginių, kad sužinotumėte, kodėl jų neįmanoma sukurti, atsižvelgiant į pagrindinius cheminio sujungimo principus.