Šajā laikā jūs, visticamāk, esat redzējis dažas ķīmiskās formulas un kaut kādu saistīto molekulāro struktūru attēlojumu. Piemēram, vienkāršo molekulu oglekļa dioksīdu vai CO2 var attēlot kā oglekļa atomu, kas savienots ar diviem skābekļa atomiem ar krustojumiem, kurus sauc par dubultajām saitēm: O = C = O.
Oglekļa dioksīdam, tāpat kā daudziem savienojumiem dabā, ir tikai viena forma vai forma. Tas ir, ņemot vērā tādu molekulformulu kā C3H3O3, jūs varēsiet to saistīt ar unikālu trīsdimensiju struktūru, kas ir svarīga metaboliskā savienojuma piruvāta struktūra.
Dažas formulas tomēr rada vairāk nekā vienu telpisko izkārtojumu. Savienojumus ar vienādu molekulāro formulu, bet dažādas formas sauc par izomēriem, un tāpēc, ka to pasaulē ir tik daudz ogļūdeņraži, iemācoties prognozēt, cik izomēru ir sava veida molekula, ko sauc par alkāns var būt lieliska vieta, kur uzzināt par šiem viltīgajiem savienojumiem.
Kas ir izomēri?
Izomēri ir divu veidu. Stereoizomēri ir izomēri, kas atšķiras pēc to telpiskā izvietojuma, bet to saites atrodas tajās pašās vietās.
Ja tas izklausās kā pretruna, iedomājieties molekulas, kas ir spoguļattēli; tos nevar uzlikt tieši uz otru, tāpēc tie ir atšķirīgi, tomēr saites starp to attiecīgajiem atomiem atrodas attiecīgajās vietās. Piemērs ir divas aminoskābes formas alanīns. Tos sauc par D-alanīnu un L-alanīnu, kas brīvi nozīmē "pa labi" un "pa kreisi".
Strukturālie izomēri ir izomēri, kuros atomu saistīšanās secība ir atšķirīga. Atšķirībā no stereoizomēriem, tā rezultātā var rasties pilnīgi atšķirīgi savienojumi (tāpat kā ar butāns un 2-metilpropāns, kuriem abiem ir formula C4H10) vai cieši saistītās sugās (piemēram, ļoti lielos alkānos ar maziem zari).
Filiāles izomēri ir sava veida strukturāls izomērs, kas atrodams organiskajās molekulās (t.i., tajās, kas satur oglekli). Ogleklis papildus saitei ar ūdeņraža atomiem var saistīties arī ar citiem oglekļa atomiem, tāpēc reiz oglekļa "ķēde" robežojas ar ūdeņraža atomu ķēde aug pietiekami ilgi, lai atomi varētu brīvāk pārvietoties telpā, sekundārās oglekļa ķēdes var parādīties vienā vai vairākos punktos no viena beigas. Kā jūs varētu sagaidīt, tas būtiski ietekmē šo molekulu ķīmisko uzvedību.
Kas ir alkāni?
Alkāni ir savienojumi, kas satur tikai oglekļa un ūdeņraža atomus, kas savienoti vienās saitēs. Tā kā katrs oglekļa atoms var veidot četras saites, durvis ir atvērtas daudziem izomēriem šajā organisko savienojumu klasē, kuru fosilajā degvielā ir daudz.
Vienkāršākais alkāns ir metāns (CH4), kam seko etāns (C.2H6) un propānu (C.3H8). Faktiski visu alkānu formula ir CnH2n + 2.
Jūs jau esat redzējis to butānu (C.4H10) ir izomērs, 2-metilpentāns. Šie ir vienīgie divi šīs molekulas izomēri. C5H10, no otras puses, ir trīs izomēri, savukārt C6H14 ir deviņi. Alkāniem nav "ķēdes izomēru formulas skaita", un to skaits ātri kļūst apgrūtinošs (piemēram, dekāns vai C10H22ir milzīgi 75 izomēri). Tā vietā jums vajadzētu būt iespējai izveidot dažus no tiem, ņemot vērā noteiktu alkāna formulu.
Izomēru kombinācijas formulas kalkulators
Programmas piemēru, kas darbojas kā izomēru kombinācijas ģenerators, lai jūs varētu redzēt to attiecīgo fizisko struktūru telpā, skatiet Resursi.
Ņemiet vērā, ka, mēģinot ievadīt formulu, kurai nav izomēra, programma ātri atgriež nulles rezultātu. Varat eksperimentēt, uzzīmējot dažus no šiem potenciālajiem savienojumiem, lai saprastu, kāpēc tos nav iespējams radīt, ņemot vērā ķīmiskās savienošanas pamatprincipus.