วิธีการวาดไอโซเมอร์

ระบุและนับอะตอมทั้งหมดที่จะดึงออกมาในไอโซเมอร์ ซึ่งจะทำให้ได้สูตรโมเลกุล ไอโซเมอร์ใดๆ ที่ดึงออกมาจะมีจำนวนเท่ากันของอะตอมแต่ละชนิดที่พบในสูตรโมเลกุลดั้งเดิมของสารประกอบ ตัวอย่างทั่วไปของสูตรโมเลกุลคือ C4H10 ซึ่งหมายความว่ามีอะตอมของคาร์บอนสี่อะตอมและไฮโดรเจน 10 อะตอมในสารประกอบ

อ้างถึงตารางธาตุเพื่อกำหนดจำนวนพันธะที่อะตอมของธาตุหนึ่งสามารถสร้างได้ โดยทั่วไป แต่ละคอลัมน์อาจสร้างพันธะจำนวนหนึ่งได้ องค์ประกอบในคอลัมน์แรกเช่น H สามารถสร้างพันธะได้หนึ่งอัน องค์ประกอบในคอลัมน์ที่สองสามารถสร้างพันธะได้สองอัน คอลัมน์ 13 สามารถสร้างพันธะได้สามอัน คอลัมน์ 14 สามารถสร้างพันธะได้สี่อัน คอลัมน์ 15 สามารถสร้างพันธะได้สามอัน คอลัมน์ 16 สามารถสร้างพันธะสองอันได้ คอลัมน์ 17 สามารถสร้างพันธะได้หนึ่งอัน

สังเกตว่าอะตอมแต่ละชนิดในสารประกอบอาจสร้างพันธะได้กี่พันธะ แต่ละอะตอมในไอโซเมอร์จะต้องสร้างพันธะจำนวนเท่ากันกับที่มันสร้างขึ้นในไอโซเมอร์อื่น ตัวอย่างเช่น สำหรับ C4H10 คาร์บอนจะอยู่ในคอลัมน์ที่ 14 ดังนั้นมันจะสร้างพันธะสี่พันธะ และไฮโดรเจนจะอยู่ในคอลัมน์แรก ดังนั้นจึงสร้างพันธะเดียว

นำธาตุที่ต้องใช้พันธะมากขึ้นมาสร้างเป็นแถวที่เว้นระยะห่างเท่าๆ กันของอะตอมเหล่านั้น ในตัวอย่าง C4H10 คาร์บอนเป็นองค์ประกอบที่ต้องการพันธะมากขึ้น ดังนั้นแถวจะมีตัวอักษร C ซ้ำสี่ครั้ง

เชื่อมต่อแต่ละอะตอมในแถวจากซ้ายไปขวาด้วยบรรทัดเดียว ตัวอย่าง C4H10 จะมีแถวที่ดูเหมือน C-C-C-C

นับอะตอมจากซ้ายไปขวา เพื่อให้แน่ใจว่ามีการใช้จำนวนอะตอมที่ถูกต้องจากสูตรโมเลกุล นอกจากนี้ยังช่วยในการระบุโครงสร้างของไอโซเมอร์ ตัวอย่าง C4H10 จะมี C ทางด้านซ้ายที่มีป้ายกำกับว่า 1 C ทางขวาของมันคือ 2 C ทางขวาของ 2 จะถูกระบุว่าเป็น 3 และ C ทางด้านขวาสุดจะเป็น 4

นับแต่ละเส้นระหว่างอะตอมที่ดึงออกมาเป็นพันธะเดียว ตัวอย่าง C4H10 จะมี 3 พันธะในโครงสร้าง C-C-C-C

พิจารณาว่าแต่ละอะตอมสร้างพันธะสูงสุดตามบันทึกจากตารางธาตุหรือไม่ นับจำนวนพันธะที่แสดงด้วยเส้นเชื่อมแต่ละอะตอมในแถว ตัวอย่าง C4H10 ใช้คาร์บอน ซึ่งต้องใช้พันธะสี่พันธะ C แรกมีหนึ่งบรรทัดเชื่อมต่อกับ C ที่สอง ดังนั้นจึงมีหนึ่งพันธะ C ตัวแรกไม่มีจำนวนพันธบัตรสูงสุด C ที่สองมีหนึ่งบรรทัดเชื่อมต่อกับ C แรกและหนึ่งบรรทัดเชื่อมต่อกับ C ที่สาม ดังนั้นจึงมีพันธะสองอัน C ที่สองไม่มีจำนวนพันธบัตรสูงสุดเช่นกัน ต้องนับจำนวนพันธะสำหรับแต่ละอะตอมเพื่อป้องกันไม่ให้คุณวาดไอโซเมอร์ที่ไม่ถูกต้อง

เริ่มเพิ่มอะตอมของธาตุที่ต้องการพันธะจำนวนน้อยที่สุดถัดไปในแถวของอะตอมที่เชื่อมต่อกันที่สร้างไว้ก่อนหน้านี้ แต่ละอะตอมจะต้องเชื่อมต่อกับอีกอะตอมหนึ่งด้วยเส้นที่นับเป็นพันธะเดียว ในตัวอย่าง C4H10 อะตอมที่ต้องการพันธะที่น้อยที่สุดถัดไปคือไฮโดรเจน C แต่ละตัวในตัวอย่างจะมี H หนึ่งตัวมาใกล้มัน โดยมีเส้นเชื่อมระหว่าง C และ H อะตอมเหล่านี้สามารถวาดด้านบน ด้านล่าง หรือด้านข้างของแต่ละอะตอมในสายโซ่ที่วาดไว้ก่อนหน้านี้

กำหนดอีกครั้งว่าแต่ละอะตอมสร้างพันธะสูงสุดตามหมายเหตุจากตารางธาตุหรือไม่ ตัวอย่าง C4H10 จะมี C ตัวแรกเชื่อมต่อกับ C ตัวที่สองและ H. C ตัวแรกจะมีสองเส้นและมีเพียงสองพันธะเท่านั้น C ตัวที่สองจะเชื่อมต่อกับ C ตัวแรกและ C ตัวที่สามและ H C ที่สองจะมีสามบรรทัดและสามพันธะ C ที่สองไม่มีจำนวนพันธบัตรสูงสุด อะตอมแต่ละตัวจะต้องถูกตรวจสอบแยกกันเพื่อดูว่ามีจำนวนพันธะสูงสุดหรือไม่ ไฮโดรเจนสร้างพันธะได้เพียงพันธะเดียว ดังนั้นอะตอม H แต่ละอะตอมที่ลากด้วยเส้นเดียวที่เชื่อมต่อกับอะตอม C จึงมีจำนวนพันธะสูงสุด

เพิ่มอะตอมต่อไปในสายโซ่ที่วาดไว้ก่อนหน้านี้จนกว่าแต่ละอะตอมจะมีจำนวนพันธะสูงสุดที่อนุญาต ตัวอย่าง C4H10 จะมี C ตัวแรกเชื่อมต่อกับอะตอม H สามตัวและ C ตัวที่สอง C ตัวที่สองจะเชื่อมต่อกับ C ตัวแรก C ตัวที่สามและ H สองอะตอม C ที่สามจะเชื่อมต่อกับ C ที่สอง C ที่สี่และ H สองอะตอม C ที่สี่จะเชื่อมต่อกับอะตอม C ที่สามและ H สามตัว

นับจำนวนอะตอมแต่ละประเภทในไอโซเมอร์ที่วาดขึ้นเพื่อดูว่าตรงกับสูตรโมเลกุลเดิมหรือไม่ ตัวอย่าง C4H10 จะมีอะตอม C สี่อะตอมในแถวและอะตอม 10 H รอบแถว หากจำนวนในสูตรโมเลกุลตรงกับจำนวนเดิมและแต่ละอะตอมสร้างพันธะสูงสุดแล้ว ไอโซเมอร์แรกก็จะสมบูรณ์ อะตอม C สี่ตัวติดต่อกันทำให้ไอโซเมอร์ประเภทนี้ถูกเรียกว่าไอโซเมอร์สายตรง โซ่ตรงเป็นตัวอย่างหนึ่งของรูปร่างหรือโครงสร้างที่ไอโซเมอร์รับได้

เริ่มวาดไอโซเมอร์ที่สองในตำแหน่งใหม่โดยทำตามขั้นตอนเดียวกับขั้นตอนที่ 1-6 ไอโซเมอร์ที่สองจะเป็นตัวอย่างของโครงสร้างที่มีกิ่งก้านแทนที่จะเป็นสายตรง

ลบอะตอมสุดท้ายทางด้านขวาของโซ่ อะตอมนี้จะเชื่อมต่อกับอะตอมที่แตกต่างจากที่เคยทำในไอโซเมอร์ก่อนหน้า ตัวอย่าง C4H10 จะมีอะตอม C สามตัวติดต่อกัน

ค้นหาอะตอมที่สองในแถวและวาดอะตอมสุดท้ายที่เชื่อมต่อ นี่ถือเป็นกิ่งเพราะโครงสร้างไม่เกิดเป็นโซ่ตรงอีกต่อไป ตัวอย่าง C4H10 จะมี C ตัวที่สี่เชื่อมต่อกับ C ตัวที่สองแทนที่จะเป็น C ตัวที่สาม

กำหนดว่าแต่ละอะตอมมีจำนวนพันธะสูงสุดตามหมายเหตุจากตารางธาตุหรือไม่ ตัวอย่าง C4H10 จะมี C ตัวแรกเชื่อมต่อกับ C ที่สองด้วยหนึ่งบรรทัด ดังนั้นจะมีเพียงหนึ่งพันธะ C ตัวแรกไม่มีจำนวนพันธบัตรสูงสุด C ตัวที่สองจะเชื่อมต่อกับ C ตัวแรก C ตัวที่สามและ C ตัวที่สี่ ดังนั้นมันจึงมีพันธะสามตัว C ตัวที่สองจะไม่มีจำนวนพันธบัตรสูงสุด ต้องพิจารณาแต่ละอะตอมแยกกันเพื่อดูว่ามีจำนวนพันธะสูงสุดหรือไม่

เพิ่มอะตอมของธาตุที่ต้องการพันธะให้น้อยที่สุดถัดไปในกระบวนการเดียวกับในขั้นตอนที่ 9-11 ตัวอย่าง C4H10 จะมี C ตัวแรกเชื่อมต่อกับอะตอม C ตัวที่สองและ H สามตัว C ตัวที่สองจะเชื่อมต่อกับ C ตัวแรก C ตัวที่สาม C ตัวที่สี่และ H หนึ่งตัว C ตัวที่สามจะเชื่อมต่อกับอะตอม C ตัวที่สองและ H สามตัว C ที่สี่จะเชื่อมต่อกับอะตอม C ที่สองและ H สามตัว

นับเลขอะตอมและพันธะแต่ละชนิด ถ้าสารประกอบมีจำนวนอะตอมแต่ละชนิดเท่ากันกับสูตรโมเลกุลดั้งเดิม และแต่ละอะตอมสร้างพันธะได้ครบจำนวนสูงสุด ไอโซเมอร์ที่สองก็จะสมบูรณ์ ตัวอย่าง C4H10 จะมีไอโซเมอร์ที่สมบูรณ์สองตัว, สายตรงและโครงสร้างที่มีกิ่ง

ทำซ้ำขั้นตอนที่ 13-18 เพื่อสร้างไอโซเมอร์ใหม่โดยเลือกตำแหน่งต่างๆ เพื่อแยกอะตอม ความยาวของกิ่งก้านอาจเปลี่ยนแปลงไปตามจำนวนอะตอมที่อยู่ในกิ่ง ตัวอย่าง C4H10 มีเพียงสองไอโซเมอร์ ดังนั้นจึงถือว่าสมบูรณ์

• ดินสอ
• กระดาษ

• การแสดงภาพไอโซเมอร์เป็นวัตถุสามมิติในอวกาศอาจเป็นเรื่องยากสำหรับบางคน มีโมเดลบอลและแท่งหรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อช่วยให้ผู้คนเข้าใจโครงสร้างของไอโซเมอร์ต่างๆ

  บางครั้งเมื่อขอให้วาดไอโซเมอร์ จะมีสูตรโมเลกุลให้อยู่แล้ว ดังนั้นการนับและการระบุจึงไม่จำเป็น หากได้รับสูตรโมเลกุลแล้ว ให้ข้ามขั้นตอนที่ 1 หากกำหนดโครงสร้างของสารประกอบไว้ อย่าข้ามขั้นตอนที่ 1 และพิจารณาว่าโครงสร้างนั้นเป็นหนึ่งในไอโซเมอร์ที่เป็นไปได้เมื่อตรวจสอบไอโซเมอร์สุดท้ายสำหรับรุ่นที่สะท้อนหรือกลับด้าน

  หากสารประกอบมีอะตอมมากกว่าสองประเภทที่ต้องการจำนวนพันธะต่างกัน ให้เพิ่มพันธะที่ต้องการจากมากไปหาน้อยต่อไป ถ้าอะตอมสองอะตอมต้องการจำนวนพันธะเท่ากัน ก็สามารถเพิ่มในลำดับใดก็ได้

• มีข้อยกเว้นหลายประการสำหรับกฎคอลัมน์ทั่วไปสำหรับจำนวนพันธะที่อะตอมขององค์ประกอบหนึ่งอาจสร้างได้ ตัวเลขที่ให้ไว้ในขั้นตอนที่ 2 เป็นแนวทางแต่ไม่ใช่กฎที่มั่นคง และควรพิจารณาเฉพาะองค์ประกอบทั่วไปที่ใช้ในการวาดแบบไอโซเมอร์สำหรับผู้เริ่มต้นเท่านั้น เช่น C, H, O, N เป็นต้น นักเรียนต้องศึกษาออร์บิทัลและวาเลนซ์เชลล์เพื่อทำความเข้าใจว่าแต่ละองค์ประกอบสามารถสร้างพันธะได้กี่พันธะ ควรมีการวิจัยองค์ประกอบเป็นรายบุคคลเพื่อหาจำนวนพันธบัตรที่เป็นไปได้

  ในไอโซเมอร์ที่มีกิ่งก้าน มันง่ายที่จะเชื่อว่าภาพสะท้อนของไอโซเมอร์เป็นไอโซเมอร์ที่ต่างกัน หากไอโซเมอร์จะมีโครงสร้างเหมือนกันเมื่อสะท้อนในกระจกหรือพลิกทิศทางใด ๆ มันก็เป็นโครงสร้างเดียวกันไม่ใช่ไอโซเมอร์ที่ต่างกัน ติดตามไอโซเมอร์ต่างๆ โดยการนับจำนวนอะตอมและตรวจดูว่ามันอาจเป็นรูปร่างเดียวกันกับอีกอะตอมหรือไม่โดยการพลิกหรือมิเรอร์

  ไอโซเมอร์ขั้นสูงอาจมีรูปทรงวงแหวนและการออกแบบโครงสร้างอื่นๆ ที่ไม่ควรนำมาพิจารณา จนกว่าจะมีการควบคุมไอโซเมอร์แบบสายตรงและแบบกิ่ง กฎที่แตกต่างกันอาจนำไปใช้กับองค์ประกอบในรูปทรงแหวน