Kako risati izomere

Ugotovite in preštejte vse atome, ki jih je treba vrisati v izomere. To bo dalo molekulsko formulo. Vsi izvlečeni izomeri bodo vsebovali enako število vseh vrst atomov, ki jih najdemo v prvotni molekulski formuli spojine. Pogost primer molekulske formule je C4H10, kar pomeni, da so v spojini štirje atomi ogljika in 10 atomov vodika.

Glejte periodni sistem elementov, da ugotovite, koliko vezi lahko ustvari en atom elementa. Na splošno lahko vsak stolpec tvori določeno število obveznic. Elementi v prvem stolpcu, kot je H, lahko tvorijo eno vez. Elementi v drugem stolpcu lahko tvorijo dve vezi. Stolpec 13 lahko tvori tri obveznice. Stolpec 14 lahko tvori štiri obveznice. Stolpec 15 lahko tvori tri obveznice. Stolpec 16 lahko tvori dve obveznici. Stolpec 17 lahko tvori eno obveznico.

Upoštevajte, koliko vezi lahko ustvari posamezna vrsta atoma v spojini. Vsak atom v izomeru mora ustvariti enako število vezi, kot ga je ustvaril v drugem izomeru. Na primer, za C4H10 je ogljik v 14. stolpcu, zato bo ustvaril štiri vezi, vodik pa v prvem stolpcu, tako da bo naredil eno vez.

Vzemite element, ki zahteva več vezi, in narišite enakomerno razporejeno vrsto teh atomov. V primeru C4H10 je ogljik element, ki zahteva več vezi, zato bi bila vrstica samo črko C ponovljena štirikrat.

Povežite vsak atom v vrstici od leve proti desni z eno vrstico. Primer C4H10 bi imel vrstico, ki bi izgledala kot C-C-C-C.

Oštevajte atome od leve proti desni. To bo zagotovilo, da se uporabi pravilno število atomov iz molekulske formule. Pomagal bo tudi pri identifikaciji strukture izomera. Primer C4H10 bi imel na levi strani oznako C kot 1. C neposredno desno od njega bi bil 2. C neposredno desno od 2 bi bil označen kot 3, C na skrajnem desnem koncu pa 4.

Štej vsako črto med narisanimi atomi kot eno vez. Primer C4H10 bi imel 3 vezi v strukturi C-C-C-C.

Ugotovite, ali je vsak atom ustvaril največje število vezi v skladu z opombami iz periodnega sistema elementov. Preštejte število vezi, ki jih predstavljajo črte, ki povezujejo vsakega od atomov v vrstici. Primer C4H10 uporablja ogljik, ki zahteva štiri vezi. Prvi C ima eno črto, ki ga povezuje z drugim C, torej ima eno vez. Prvi C nima največjega števila obveznic. Drugi C ima eno črto, ki ga povezuje s prvim C, in ena linija, ki ga povezuje s tretjim C, torej ima dve vezi. Tudi drugi C nima največjega števila obveznic. Število vezi je treba prešteti za vsak atom, da preprečite vlečenje nepravilnih izomerov.

Začnite dodajati atome elementa, ki zahtevajo najmanjše število vezi v predhodno ustvarjeno vrstico povezanih atomov. Vsak atom bo moral biti povezan z drugim atomom s črto, ki se šteje kot ena vez. V primeru C4H10 je atom, ki potrebuje naslednjih najmanj vezi, vodik. Vsak C v primeru bi imel blizu enega narisanega H s črto, ki povezuje C in H. Te atome lahko narišemo nad, pod ali ob strani vsakega atoma v predhodno narisani verigi.

Ponovno ugotovite, ali je vsak atom ustvaril največje število vezi v skladu z opombami iz periodnega sistema elementov. Primer C4H10 bi imel prvi C povezan z drugim C in H. Prvi C bi imel dve vrstici in tako imel le dve vezi. Drugi C bi bil povezan s prvim C in tretji C in H. Drugi C bi imel tri vrstice in s tem tri vezi. Drugi C nima največjega števila obveznic. Vsak atom je treba preučiti ločeno, da se ugotovi, ali ima največje število vezi. Vodik tvori samo eno vez, zato ima vsak atom H, vlečen z eno črto, ki povezuje atom C, največje število vezi.

Nadaljujte z dodajanjem atomov predhodno vlečeni verigi, dokler vsak atom nima največjega dovoljenega števila vezi. Primer C4H10 bi imel prvi C povezan s tremi atomi H in drugi C. Drugi C bi se povezal s prvim C, tretji C in dvema atomoma H. Tretji C bi se povezal z drugim C, četrti C in dvema atomoma H. Četrti C bi se povezal s tretjim C in tremi atomi H.

Preštejte število vsake vrste atoma v narisanem izomeru, da ugotovite, ali se ujema z izvirno molekulsko formulo. Primer C4H10 bi imel štiri atome C v vrsti in 10 H atomov, ki obdajajo vrsto. Če se število v molekulski formuli ujema s prvotnim številom in je vsak atom ustvaril največje število vezi, je prvi izomer končan. Štirje atomi C zapored povzročajo, da se tej vrsti izomerov reče ravnoverižni izomer. Ravna veriga je en primer oblike ali strukture, ki jo ima lahko izomer.

Začnite risati drugi izomer na novem mestu po istem postopku kot v korakih 1-6. Drugi izomer bo primer razvejane strukture namesto ravne verige.

Izbriši zadnji atom na desni strani verige. Ta atom se bo povezal z drugim atomom kot v prejšnjem izomeru. Primer C4H10 bi imel tri C-atome zapored.

Poiščite drugi atom v vrsti in narišite zadnji atom, ki je povezan z njim. To velja za vejo, ker struktura ne tvori več ravne verige. Primer C4H10 bi imel četrti C, ki se povezuje z drugim C namesto s tretjim C.

Ugotovite, ali ima vsak atom največje število vezi v skladu z opombami iz periodnega sistema. Primer C4H10 bi imel prvi C povezan z drugim C z eno črto, tako da bi imel samo eno vez. Prvi C nima največjega števila obveznic. Drugi C bi bil povezan s prvim C, tretji C in četrti C, tako da bi imel tri vezi. Drugi C ne bi imel največjega števila obveznic. Vsak atom je treba določiti ločeno, da se ugotovi, ali ima največje število vezi.

V istem postopku kot v korakih 9–11 dodajte atome elementa, ki zahteva naslednje najmanjše število vezi. V primeru C4H10 bi bil prvi C povezan z drugim C in trije atomi H. Drugi C bi bil povezan s prvim C, tretji C, četrti C in en H atom. Tretji C bi bil povezan z drugim C in tremi H-atomi. Četrti C bi bil povezan z drugim C in tremi H-atomi.

Preštejte števila posameznih vrst atomov in vezi. Če spojina vsebuje enako število vseh vrst atomov kot prvotna molekulska formula in je vsak atom ustvaril največje število vezi, je drugi izomer popoln. Primer C4H10 bi imel dva popolna izomera, ravno verigo in razvejano strukturo.

Ponovite korake 13-18, da ustvarite nove izomere, tako da izberete različne lokacije za razvejanje atomov. Dolžine vej se lahko spremenijo tudi glede na število atomov, ki se nahajajo v veji. Primer C4H10 ima samo dva izomera, zato velja za popolnega.

• Svinčnik
• Papir

• Vizualizacija izomerov kot tridimenzionalnih predmetov v vesolju je za nekatere posameznike morda težavna. Na voljo so modeli krogel in palic ali računalniški programi, ki ljudem pomagajo razumeti zgradbe različnih izomerov.

  Včasih je na zahtevo za risanje izomera že dana molekulska formula, zato štetje in identifikacija nista potrebna. Če je molekulska formula že podana, preskočite 1. korak. Če je podana struktura spojine, ne preskočite 1. koraka in upoštevajte strukturo kot enega od možnih izomerov pri preučevanju končnih izomerov za zrcalno ali obrnjeno različico.

  Če ima spojina več kot dve vrsti atomov, ki zahtevata različno število vezi, nadaljujte z dodajanjem največ do najmanj zahtevanih vezi. Če dva atoma zahtevata enako število vezi, je sprejemljivo dodati v poljubnem vrstnem redu.

• Obstaja veliko izjem od splošnega pravila stolpca, koliko vezi lahko ustvari atom elementa. Številke, podane v koraku 2, so smernice, vendar ne trdna pravila in jih je treba upoštevati le za običajne elemente, ki se uporabljajo pri začetni risbi izomerov, kot so C, H, O, N itd. Študenti morajo preučiti orbitale in valentne lupine, da natančno razumejo, koliko vezi lahko tvori vsak element. Elemente je treba raziskati posamično glede na število možnih obveznic, ki bi jih lahko ustvarili.

  V razvejanem izomeru je enostavno verjeti, da je zrcalna slika izomera drugačen izomer. Če bi imel izomer enako strukturo, ko se odraža v ogledalu ali obrne v katero koli smer, je to ista struktura in ne drugačen izomer. Sledite različnim izomerom tako, da oštevilčite atome in spremljate, če je lahko enake oblike kot drugi z obračanjem ali zrcaljenjem.

  Napredni izomeri bi lahko vsebovali oblike obročev in druge strukturne zasnove, ki jih ne bi smeli upoštevati šele, ko se obvladajo ravni in razvejeni izomeri. Za elemente v obliki obroča lahko veljajo različna pravila.