Ordet isomer kommer fra de greske ordene iso, som betyr "like" og meros, som betyr "del" eller "del". Delene av en isomer er atomene i forbindelsen. Oppføring av alle typer og antall atomer i en forbindelse gir molekylformelen. Å vise hvordan atomene kobles sammen i en forbindelse gir strukturformelen. Kjemikere kalte forbindelser som består av samme molekylformel, men forskjellige strukturformelisomerer. Å tegne en isomer av en forbindelse er prosessen med å omorganisere stedene der atomer er bundet i en struktur. Det ligner på å stable byggesteiner i forskjellige ordninger ved å følge regler.
Identifiser og tell alle atomene som skal tegnes i isomerer. Dette vil gi en molekylær formel. Eventuelle isomerer tegnet vil inneholde det samme antallet av hver type atom som finnes i den opprinnelige molekylformelen til forbindelsen. Et vanlig eksempel på en molekylformel er C4H10, noe som betyr at det er fire karbonatomer og 10 hydrogenatomer i forbindelsen.
Henvis til en periodisk tabell med elementer for å bestemme hvor mange bindinger et atom av et element kan lage. Vanligvis kan hver kolonne lage et visst antall obligasjoner. Elementer i den første kolonnen som H kan lage en binding. Elementer i den andre kolonnen kan lage to obligasjoner. Kolonne 13 kan lage tre obligasjoner. Kolonne 14 kan lage fire obligasjoner. Kolonne 15 kan lage tre obligasjoner. Kolonne 16 kan lage to obligasjoner. Kolonne 17 kan lage en binding.
Legg merke til hvor mange bindinger hver type atom i forbindelsen kan lage. Hvert atom i en isomer må lage samme antall bindinger som det laget i en annen isomer. For eksempel, for C4H10, er karbon i den 14. kolonnen, så det vil gjøre fire bindinger, og hydrogen er i den første kolonnen, så det vil lage en binding.
Ta elementet som krever at flere bindinger lages og tegn en jevnt fordelt rad av disse atomene. I eksemplet C4H10 er karbonet elementet som krever flere bindinger, så raden vil bare få bokstaven C gjentatt fire ganger.
Koble hvert atom i raden fra venstre til høyre med en enkelt linje. C4H10-eksemplet ville ha en rad som så ut som C-C-C-C.
Nummer atomene fra venstre til høyre. Dette vil sikre at riktig antall atomer fra molekylformelen blir brukt. Det vil også hjelpe til med å identifisere strukturen til isomeren. C4H10-eksemplet vil ha C på venstre side merket som 1. C direkte til høyre for det ville være 2. C direkte til høyre for 2 vil bli merket som 3 og C helt til høyre vil bli merket som 4.
Tell hver linje mellom de tegnede atomene som en binding. C4H10-eksemplet vil ha 3 bindinger i strukturen C-C-C-C.
Bestem om hvert atom har laget maksimalt antall obligasjoner i henhold til merknadene laget av det periodiske elementet. Tell antall obligasjoner som er representert med linjer som forbinder hvert av atomene i raden. C4H10-eksemplet bruker karbon, som krever fire bindinger. Den første C har en linje som forbinder den med den andre C, så den har en binding. Den første C har ikke maksimalt antall obligasjoner. Den andre C har en linje som forbinder den med den første C og en linje som forbinder den med den tredje C, så den har to bindinger. Den andre C har heller ikke maksimalt antall obligasjoner. Antall obligasjoner må telles for hvert atom for å forhindre at du tegner feil isomerer.
Begynn å legge til atomene til elementet som krever det nærmeste antall obligasjoner til den tidligere opprettede raden med tilkoblede atomer. Hvert atom må være koblet til et annet atom med en linje som teller som en binding. I C4H10-eksemplet er atomet som krever det nærmeste antall bindinger hydrogen. Hver C i eksemplet ville ha en H tegnet i nærheten av den med en linje som forbinder C og H. Disse atomene kan tegnes over, under eller til siden av hvert atom i den tidligere tegnede kjeden.
Bestem igjen om hvert atom har laget maksimalt antall obligasjoner i henhold til merknadene fra det periodiske elementet. C4H10-eksemplet ville ha den første C koblet til den andre C og til en H. Den første C ville ha to linjer og dermed bare ha to obligasjoner. Den andre C ville være koblet til den første C og den tredje C og en H. Den andre C ville ha tre linjer og dermed tre obligasjoner. Den andre C har ikke maksimalt antall obligasjoner. Hvert atom må undersøkes separat for å se om det har maksimalt antall bindinger. Hydrogen danner bare en binding, så hvert H-atom tegnet med en linje som forbinder et C-atom har maksimalt antall bindinger.
Fortsett å legge til atomer i den tidligere tegnede kjeden til hvert atom har maksimalt tillatte bindinger. C4H10-eksemplet ville ha den første C koblet til tre H-atomer og den andre C. Den andre C ville koble seg til den første C, den tredje C og to H-atomer. Den tredje C ville koble seg til den andre C, den fjerde C og to H-atomer. Den fjerde C ville koble seg til den tredje C og tre H-atomer.
Tell tallet på hver type atom i den tegnede isomeren for å bestemme om den samsvarer med den opprinnelige molekylformelen. C4H10-eksemplet vil ha fire C-atomer på rad og 10 H-atomer som omgir raden. Hvis tallet i molekylformelen samsvarer med det opprinnelige antallet, og hvert atom har laget maksimalt antall bindinger, er den første isomeren fullført. De fire C-atomene på rad fører til at denne typen isomer kalles en rettkjedet isomer. En rettkjede er et eksempel på en form eller struktur som en isomer kan ha.
Begynn å tegne en andre isomer på et nytt sted ved å følge den samme prosessen som trinn 1-6. Den andre isomeren vil være et eksempel på en forgrenet struktur i stedet for en rettkjede.
Slett det siste atomet på høyre side av kjeden. Dette atomet vil koble seg til et annet atom enn det gjorde i forrige isomer. C4H10-eksemplet vil ha tre C-atomer på rad.
Finn det andre atomet i raden og tegn det siste atomet som kobler til det. Dette regnes som en gren fordi strukturen ikke lenger danner en rett kjede. C4H10-eksemplet vil ha den fjerde C som kobles til den andre C i stedet for den tredje C.
Bestem om hvert atom har maksimalt antall obligasjoner i henhold til merknadene fra periodisk tabell. C4H10-eksemplet ville ha den første C koblet til den andre C med en linje, så den ville bare ha en binding. Den første C har ikke maksimalt antall obligasjoner. Den andre C ville være koblet til den første C, den tredje C og den fjerde C, så den ville ha tre bindinger. Den andre C ville ikke ha maksimalt antall obligasjoner. Hvert atom må bestemmes separat for å se om det har maksimalt antall bindinger.
Legg til atomene til elementet som krever det nærmeste antall obligasjoner i samme prosess som i trinn 9-11. C4H10-eksemplet ville ha den første C koblet til det andre C- og tre H-atomer. Den andre C ville være koblet til den første C, den tredje C, den fjerde C og ett H-atom. Den tredje C ville være koblet til det andre C- og tre H-atomer. Den fjerde C ville være koblet til det andre C- og tre H-atomer.
Tell antall atomtyper og bindinger. Hvis forbindelsen inneholder det samme antallet av hver type atom som den opprinnelige molekylformelen, og hvert atom har laget maksimalt antall bindinger, er den andre isomeren fullført. C4H10-eksemplet vil ha to komplette isomerer, en rettkjedet og en forgrenet struktur.
Gjenta trinn 13-18 for å lage nye isomerer ved å velge forskjellige steder for å forgrene atomer. Lengden på grener kan også endres med antall atomer som ligger i grenen. C4H10-eksemplet har bare to isomerer, så det regnes som komplett.
Ting du trenger
- Blyant
- Papir
Tips
-
Å visualisere isomerer som tredimensjonale objekter i rommet kan være vanskelig for noen individer. Ball and stick-modeller eller dataprogrammer er tilgjengelige for å hjelpe folk med å forstå strukturen til forskjellige isomerer.
Noen ganger er det allerede gitt molekylformel når du blir bedt om å tegne en isomer, så det er unødvendig å telle og identifisere. Hvis en molekylformel allerede er gitt, hopper du over trinn 1. Hvis en struktur av en forbindelse er gitt, må du ikke hoppe over trinn 1 og vurdere strukturen som en av de mulige isomerer når du undersøker endelige isomerer for speilvendte eller speilvendte versjoner.
Hvis en forbindelse har mer enn to typer atomer som krever forskjellige antall obligasjoner, fortsett å legge til fra flest til færrest obligasjoner. Hvis to atomer krever like mange obligasjoner, er det akseptabelt å legge til i hvilken som helst rekkefølge.
Advarsler
-
Det er mange unntak fra den generelle kolonneregelen for hvor mange bindinger et atom av et element kan lage. Tallene som er gitt i trinn 2 er retningslinjer, men ikke solide regler, og bør bare vurderes for vanlige elementer som brukes i nybegynnerisomertegning som C, H, O, N, etc. Studentene må studere orbitaler og valensskjell for å forstå nøyaktig hvor mange obligasjoner hvert element kan lage. Elementer bør undersøkes individuelt for antall mulige obligasjoner som kan lages.
I en forgrenet isomer er det lett å tro at et speilbilde av en isomer er en annen isomer. Hvis en isomer ville ha den samme strukturen når den reflekteres i et speil eller snu en hvilken som helst retning, er det den samme strukturen og ikke en annen isomer. Hold rede på forskjellige isomerer ved å nummerere atomene og overvåke om de kan ha samme form som en annen ved å snu eller speile.
Avanserte isomerer kan inneholde ringformer og andre strukturelle design som ikke bør vurderes før etter at rettkjedede og forgrenede isomerer er mestret. Ulike regler kan gjelde for elementer i ringformer.