Kā uzzīmēt izomērus

Identificējiet un saskaitiet visus atomus, kas jāvelk izomēros. Tādējādi tiks iegūta molekulārā formula. Visos izomēros, kas uzzīmēti, būs vienāds skaits katra atoma veida, kas atrodams savienojuma sākotnējā molekulārajā formulā. Molekulārās formulas izplatīts piemērs ir C4H10, kas nozīmē, ka savienojumā ir četri oglekļa un 10 ūdeņraža atomi.

Skatiet periodisko elementu tabulu, lai noteiktu, cik saites var izveidot viens elementa atoms. Katrā kolonnā var būt noteikts obligāciju skaits. Pirmās kolonnas elementi, piemēram, H, var izveidot vienu saiti. Elementi otrajā kolonnā var izveidot divas saites. 13. slejā var izveidot trīs obligācijas. 14. slejā var izveidot četras obligācijas. 15. slejā var izveidot trīs obligācijas. 16. ailē var izveidot divas obligācijas. 17. ailē var izveidot vienu saiti.

Ievērojiet, cik saites var radīt katrs savienojuma atoma tips. Katram atomam, kas atrodas izomērā, jāizveido tāds pats saišu skaits, kādu tas izveidoja citā izomērā. Piemēram, C4H10 ogleklis atrodas 14. kolonnā, tātad tas izveidos četras saites, un ūdeņradis ir pirmajā kolonnā, tātad izveidos vienu saiti.

Paņemiet elementu, kuram nepieciešams izveidot vairāk saišu, un uzzīmējiet vienmērīgi izvietotu šo atomu rindu. C4H10 piemērā ogleklis ir elements, kam nepieciešams vairāk saišu, tāpēc rindā vienkārši burtu C atkārtotu četras reizes.

Savienojiet katru atomu rindā no kreisās uz labo ar vienu līniju. C4H10 piemērā būtu rinda, kas izskatījās kā C-C-C-C.

Skaitiet atomus no kreisās uz labo. Tas nodrošinās, ka tiek izmantots pareizs atomu skaits no molekulārās formulas. Tas arī palīdzēs noteikt izomēra struktūru. C4H10 piemērā C kreisajā pusē būtu apzīmēts kā 1. C tieši pa labi no tā būtu 2. C tieši pa labi no 2 tiktu apzīmēts kā 3, bet C labajā galā - ar apzīmējumu 4.

Skaita katru līniju starp vilktajiem atomiem kā vienu saiti. C4H10 piemērā būtu 3 saites struktūrā C-C-C-C.

Nosakiet, vai katrs atoms ir izveidojis maksimālo saišu skaitu saskaņā ar piezīmēm, kas izgatavotas no periodiskās elementu tabulas. Saskaitiet saišu skaitu, ko attēlo līnijas, kas savieno katru rindā esošo atomu. C4H10 piemērā tiek izmantots ogleklis, kam nepieciešamas četras saites. Pirmajam C ir viena līnija, kas savieno to ar otro C, tāpēc tai ir viena saite. Pirmajā C nav maksimālais obligāciju skaits. Otrajai C ir viena līnija, kas savieno to ar pirmo C, un viena līnija, kas savieno to ar trešo C, tāpēc tai ir divas saites. Arī otrajā C nav maksimālā obligāciju skaita. Lai neļautu zīmēt nepareizus izomērus, katram atomam ir jāuzskaita saišu skaits.

Sāciet pievienot elementa atomus, kuriem ir nepieciešams nākamais mazākais saišu skaits, iepriekš izveidotajai savienoto atomu rindai. Katram atomam būs jābūt savienotam ar citu atomu ar līniju, kas skaitās viena saite. C4H10 piemērā atoms, kam nepieciešams vismazākais nākamo saišu skaits, ir ūdeņradis. Katram piemērā esošajam C blakus tam būtu novilkts viens H ar līniju, kas savieno C un H. Šos atomus var novilkt virs, zem vai uz katra atoma iepriekš novilktajā ķēdē.

Atkal nosakiet, vai katrs atoms ir izveidojis maksimālo saišu skaitu saskaņā ar piezīmēm no periodiskās elementu tabulas. C4H10 piemērā pirmais C būtu savienots ar otro C un H. Pirmajam C būtu divas līnijas un tādējādi būtu tikai divas saites. Otrais C būtu savienots ar pirmo C, bet trešais C un H. Otrajā C būtu trīs līnijas un līdz ar to trīs saites. Otrajā C nav maksimālais obligāciju skaits. Katrs atoms jāpārbauda atsevišķi, lai noskaidrotu, vai tam ir maksimālais saišu skaits. Ūdeņradis veido tikai vienu saiti, tāpēc katram H atomam, kas novilkts ar vienu līniju, kas savienojas ar C atomu, ir maksimālais saišu skaits.

Turpiniet pievienot atomus iepriekš vilktajai ķēdei, līdz katram atomam ir maksimālais pieļaujamo saišu skaits. C4H10 piemērā pirmais C būtu savienots ar trim H atomiem, bet otrais - C. Otrais C savienotos ar pirmo C, trešo C un diviem H atomiem. Trešais C savienotos ar otro C, ceturto C un diviem H atomiem. Ceturtais C savienotos ar trešo C un trim H atomiem.

Saskaitiet katra atoma veida zīmēto izomēru, lai noteiktu, vai tas atbilst sākotnējai molekulārajai formulai. C4H10 piemērā būtu četri C atomi pēc kārtas un 10 H atomi, kas ieskauj rindu. Ja skaitlis molekulārajā formulā atbilst sākotnējam skaitlim un katrs atoms ir izveidojis maksimālo saišu skaitu, tad pirmais izomērs ir pabeigts. Četri C atomi pēc kārtas izraisa šāda veida izomēru saukšanu par taisnas ķēdes izomēru. Taisna ķēde ir viens formas vai struktūras piemērs, ko var iegūt izomērs.

Sāciet zīmēt otro izomēru jaunā vietā, veicot to pašu procesu kā 1.-6. Otrais izomērs būs sazarotas struktūras piemērs, nevis taisna ķēde.

Izdzēsiet pēdējo atomu ķēdes labajā pusē. Šis atoms savienosies ar citu atomu, nekā tas bija iepriekšējā izomērā. C4H10 piemērā būtu trīs C atomi pēc kārtas.

Atrodiet otro atomu rindā un uzzīmējiet pēdējo ar to saistīto atomu. Tas tiek uzskatīts par filiāli, jo struktūra vairs neveido taisnu ķēdi. C4H10 piemērā ceturtais C savienojas ar otro C, nevis trešo C.

Saskaņā ar periodiskās tabulas piezīmēm nosakiet, vai katram atomam ir maksimālais saišu skaits. C4H10 piemērā pirmais C būtu savienots ar otru C ar vienu līniju, tāpēc tam būtu tikai viena saite. Pirmajā C nav maksimālais obligāciju skaits. Otrais C būtu savienots ar pirmo C, trešais C un ceturtais C, tāpēc tam būtu trīs saites. Otrajā C nebūtu maksimālais obligāciju skaits. Katrs atoms jānosaka atsevišķi, lai redzētu, vai tam ir maksimālais saišu skaits.

Pievienojiet tā elementa atomus, kam nepieciešams nākamais mazākais saišu skaits tajā pašā procesā, kas norādīts 9.-11. C4H10 piemērā pirmais C būtu savienots ar otrajiem C un trim H atomiem. Otrais C būtu savienots ar pirmo C, trešo C, ceturto C un vienu H atomu. Trešais C būtu savienots ar otro C un trim H atomiem. Ceturtais C būtu saistīts ar otro C un trim H atomiem.

Saskaitiet katra atoma veida un saišu numurus. Ja savienojums satur tādu pašu skaitu katra atoma veida kā sākotnējā molekulārā formula un katrs atoms ir izveidojis maksimālo saišu skaitu, otrais izomērs ir pabeigts. C4H10 piemērā būtu divi pilnīgi izomēri, taisna ķēde un sazarota struktūra.

Atkārtojiet 13.-18. Darbību, lai izveidotu jaunus izomērus, izvēloties dažādas atomu zarošanas vietas. Zaru garumi var mainīties arī pēc zarā izvietoto atomu skaita. C4H10 piemērā ir tikai divi izomēri, tāpēc tas tiek uzskatīts par pilnīgu.

• Zīmulis
• Papīrs

• Dažiem indivīdiem var būt grūti vizualizēt izomērus kā trīsdimensiju objektus kosmosā. Ir pieejami bumbiņu un nūju modeļi vai datorprogrammas, kas palīdz cilvēkiem saprast dažādu izomēru struktūru.

  Dažreiz, kad tiek lūgts uzzīmēt izomēru, molekulārā formula jau tiek dota, tāpēc skaitīšana un identificēšana nav nepieciešama. Ja molekulārā formula jau ir dota, izlaidiet 1. darbību. Ja ir dota savienojuma struktūra, nepalaidiet garām 1. soli un uzskatiet struktūru par vienu no iespējamiem izomēriem, pārbaudot galīgos izomērus spoguļu vai pagrieztām versijām.

  Ja savienojumā ir vairāk nekā divu veidu atomi, kuriem nepieciešams atšķirīgs saišu skaits, turpiniet pievienot no visvairāk līdz vismazāk vajadzīgajām saitēm. Ja diviem atomiem nepieciešams vienāds saišu skaits, ir pieļaujams pievienot jebkurā secībā.

• Ir daudz izņēmumu no vispārējā kolonnu noteikuma par to, cik saites var izveidot elementa atoms. 2. solī norādītie skaitļi ir vadlīnijas, bet nav stingri noteikumi, un tos vajadzētu ņemt vērā tikai parastajiem elementiem, ko izmanto iesācēju izomēru zīmējumos, piemēram, C, H, O, N utt. Studentiem jāizpēta orbitāles un valences čaumalas, lai precīzi saprastu, cik saites katrs elements var izveidot. Elementi jāizpēta atsevišķi, lai noskaidrotu iespējamo obligāciju skaitu.

  Sazarotā izomērā ir viegli ticēt, ka izomēra spoguļattēls ir atšķirīgs izomērs. Ja izomēram būtu tāda pati struktūra, kad tas atspoguļosies spogulī vai pagriezts jebkurā virzienā, tad tā ir tā pati struktūra, nevis atšķirīgais izomērs. Sekojiet dažādiem izomēriem, numurējot atomus un novērojot, vai tas varētu būt tādas pašas formas kā cits, pagriežot vai atspoguļot.

  Uzlabotajos izomēros varētu būt gredzenu formas un citi strukturāli modeļi, kurus nevajadzētu ņemt vērā tikai pēc tam, kad ir apgūti taisnas ķēdes un sazaroti izomēri. Elementiem gredzena formā var būt atšķirīgi noteikumi.