În acest moment ați văzut cel mai probabil câteva formule chimice și un fel de reprezentare a structurilor moleculare asociate. De exemplu, molecula simplă de dioxid de carbon sau CO2 poate fi reprezentată ca un atom de carbon unit la doi atomi de oxigen prin joncțiuni numite legături duble: O = C = O.
Dioxidul de carbon, la fel ca o mulțime de compuși din natură, are o singură formă sau formă. Adică, având o formulă moleculară precum C3H3O3, ați putea să-l asociați cu o structură tridimensională unică, cea a piruvatului important al compusului metabolic.
Unele formule, totuși, dau naștere la mai multe aranjamente spațiale. Compușii cu aceeași formulă moleculară, dar diferite forme sunt numiți izomeri și deoarece aceștia sunt atât de abundenți în lumea hidrocarburi, învățând să prezică câți izomeri un fel de moleculă numită an alcan Poți avea este un loc minunat pentru a afla despre acești compuși dificili.
Ce sunt izomerii?
Izomerii vin în două tipuri de bază. Stereoizomerii sunt izomeri care diferă prin aranjamentele lor spațiale, dar își au legăturile în aceleași locuri.
Dacă sună ca o contradicție, imaginați-vă molecule care sunt imagini în oglindă; acestea nu pot fi suprapuse direct unele pe altele, deci sunt diferite, totuși legăturile dintre atomii lor respectivi sunt în locurile corespunzătoare. Un exemplu îl reprezintă cele două forme ale aminoacidului alanină. Acestea sunt numite D-alanină și L-alanină, ceea ce înseamnă vag "dreapta" și "stânga".
Izomeri structurali sunt izomeri în care secvența de legătură a atomilor este diferită. Spre deosebire de cazul stereoizomerilor, acest lucru poate avea ca rezultat compuși complet diferiți (ca și în cazul butan și 2-metilpropan, ambele având formula C4H10) sau la specii înrudite (cum ar fi alcani foarte mari cu mici ramuri).
Izomeri de ramură sunt un fel de izomer structural găsit în moleculele organice (adică cele care conțin carbon). Carbonul se poate lega de alți atomi de carbon în plus față de legarea la atomii de hidrogen, deci odată ce un „lanț” de carbon mărginit de un atom de hidrogen lanțul crește suficient de mult pentru ca atomii să se miște mai liber în spațiu, lanțurile secundare de carbon pot apărea la unul sau mai multe puncte dintr-unul Sfârșit. Așa cum v-ați putea aștepta, acest lucru afectează semnificativ comportamentul chimic al acestor molecule.
Ce sunt alcanii?
Alcani sunt compuși care conțin doar atomi de carbon și hidrogen uniți în legături simple. Deoarece fiecare atom de carbon poate forma patru legături, ușa este deschisă către o mulțime de izomeri din această clasă de compuși organici, care se găsesc din abundență în combustibilii fosili.
Cel mai simplu alcan este metanul (CH4), urmat de etan (C2H6) și propan (C3H8). De fapt, formula pentru toți alcanii este CnH2n + 2.
Ați văzut deja acel butan (C4H10) are un izomer, 2-metilpentan. Aceștia sunt singurii doi izomeri ai acestei molecule. C5H10pe de altă parte, are trei izomeri, în timp ce C6H14 are nouă. Nu există o „formulă a numărului de izomeri ai lanțului” pentru alcani, iar numărul crește rapid greoi (de exemplu, decan sau C10H22, are o sumedenie de 75 de izomeri). În schimb, ar trebui să puteți construi câteva dintre ele având o anumită formulă alcanică.
Calculator de formule combinate de izomeri
Pentru un exemplu de program care acționează ca un generator de combinație pentru izomeri, astfel încât să puteți vedea structura fizică a acestora în spațiu, consultați Resursele.
Rețineți că, dacă încercați să introduceți o formulă pentru care nu există izomer, programul returnează rapid un rezultat nul. Poate doriți să experimentați cu desenarea unora dintre acești compuși potențiali pentru a vedea de ce sunt imposibil de generat, având în vedere principiile de bază ale lipirii chimice.