İzomer kelimesi, "eşit" anlamına gelen Yunanca iso ve "parça" veya "pay" anlamına gelen meros kelimelerinden gelir. Bir izomerin parçaları, bileşik içindeki atomlardır. Bir bileşikteki tüm atom türlerini ve sayılarını listelemek moleküler formülü verir. Atomların bir bileşik içinde nasıl bağlandığını göstermek, yapısal formülü verir. Kimyacılar, aynı moleküler formüle sahip ancak farklı yapısal formül izomerlerinden oluşan bileşikleri adlandırdı. Bir bileşiğin izomerinin çizilmesi, bir yapıda atomların bağlandığı yerlerin yeniden düzenlenmesi işlemidir. Yapı taşlarını farklı düzenlemelerde kurallara uyarak üst üste dizmeye benzer.
İzomerlerde çizilecek tüm atomları tanımlayın ve sayın. Bu moleküler bir formül verecektir. Çizilen herhangi bir izomer, bileşiğin orijinal moleküler formülünde bulunan her bir atom türünden aynı sayıda içerecektir. Moleküler formülün yaygın bir örneği, bileşikte dört karbon atomu ve 10 hidrojen atomu olduğu anlamına gelen C4H10'dur.
Bir elementin bir atomunun kaç bağ yapabileceğini belirlemek için periyodik bir element tablosuna bakın. Genel olarak, her sütun belirli sayıda bağ yapabilir. H gibi ilk sütundaki elementler bir bağ yapabilir. İkinci sütundaki elemanlar iki bağ yapabilir. Sütun 13 üç bağ yapabilir. Sütun 14 dört bağ yapabilir. Sütun 15 üç bağ yapabilir. Sütun 16 iki bağ yapabilir. Sütun 17 bir bağ yapabilir.
Bileşikteki her bir atom türünün kaç tane bağ yapabileceğini not edin. Bir izomerdeki her atom, başka bir izomerde yaptığı aynı sayıda bağ yapmalıdır. Örneğin, C4H10 için karbon 14. sütundadır, dolayısıyla dört bağ yapacaktır ve hidrojen ilk sütunda olduğundan bir bağ yapacaktır.
Daha fazla bağ yapılması gereken elementi alın ve bu atomlardan eşit aralıklı bir sıra çizin. C4H10 örneğinde, karbon daha fazla bağ gerektiren elementtir, bu nedenle satırda sadece C harfi dört kez tekrarlanır.
Sıradaki her atomu tek bir çizgi ile soldan sağa bağlayın. C4H10 örneğinde C-C-C-C'ye benzeyen bir satır olacaktır.
Atomları soldan sağa doğru numaralandırın. Bu, moleküler formülden doğru sayıda atomun kullanılmasını sağlayacaktır. Ayrıca izomerin yapısının belirlenmesine de yardımcı olacaktır. C4H10 örneğinin sol tarafında C harfi 1 olarak etiketlenmiştir. Doğrudan sağdaki C 2 olacaktır. 2'nin doğrudan sağındaki C 3, en sağdaki C ise 4 olarak etiketlenir.
Çizilen atomlar arasındaki her satırı bir bağ olarak sayın. C4H10 örneğinin C-C-C-C yapısında 3 bağı olacaktır.
Periyodik element tablosundan alınan notlara göre her atomun maksimum sayıda bağ yapıp yapmadığını belirleyin. Sıradaki atomların her birini bağlayan çizgilerle temsil edilen bağların sayısını sayın. C4H10 örneği, dört bağ gerektiren karbonu kullanır. İlk C'nin onu ikinci C'ye bağlayan bir hattı vardır, dolayısıyla bir bağı vardır. İlk C, maksimum bağ sayısına sahip değildir. İkinci C'nin onu ilk C'ye bağlayan bir hattı ve onu üçüncü C'ye bağlayan bir hattı vardır, yani iki bağı vardır. İkinci C de maksimum bağ sayısına sahip değildir. Yanlış izomerler çizmenizi önlemek için her atom için bağ sayısı sayılmalıdır.
Bir sonraki en az sayıda bağ gerektiren elementin atomlarını önceden oluşturulmuş bağlı atom sırasına eklemeye başlayın. Her atomun, bir bağ olarak sayılan bir çizgi ile başka bir atoma bağlanması gerekecektir. C4H10 örneğinde, sonraki en az sayıda bağ gerektiren atom hidrojendir. Örnekteki her C'nin yanında, C ve H'yi birleştiren bir çizgiyle çizilmiş bir H olacaktır. Bu atomlar, daha önce çizilmiş zincirdeki her bir atomun üstüne, altına veya yanına çizilebilir.
Periyodik element tablosundaki notlara göre her bir atomun maksimum sayıda bağ yapıp yapmadığını tekrar belirleyin. C4H10 örneğinde birinci C, ikinci C'ye ve bir H'ye bağlanır. İlk C'nin iki çizgisi olacaktır ve bu nedenle sadece iki bağı olacaktır. İkinci C, birinci C'ye ve üçüncü C ve bir H'ye bağlanacaktır. İkinci C'nin üç çizgisi ve dolayısıyla üç bağı olacaktır. İkinci C, maksimum bağ sayısına sahip değildir. Her atom, maksimum bağ sayısına sahip olup olmadığını görmek için ayrı ayrı incelenmelidir. Hidrojen sadece bir bağ yapar, bu nedenle bir C atomuna bağlanan bir çizgi ile çizilen her H atomu maksimum bağ sayısına sahiptir.
Her bir atom izin verilen maksimum bağ sayısına sahip olana kadar önceden çizilmiş zincire atom eklemeye devam edin. C4H10 örneğinde, ilk C'nin üç H atomuna ve ikinci C'ye bağlı olması gerekir. İkinci C, birinci C'ye, üçüncü C ve iki H atomuna bağlanır. Üçüncü C, ikinci C'ye, dördüncü C'ye ve iki H atomuna bağlanır. Dördüncü C, üçüncü C ve üç H atomuna bağlanır.
Orijinal moleküler formülle eşleşip eşleşmediğini belirlemek için çizilen izomerdeki her bir atom türünün sayısını sayın. C4H10 örneğinde arka arkaya dört C atomu ve sırayı çevreleyen 10 H atomu olacaktır. Moleküler formüldeki sayı orijinal sayıyla eşleşiyorsa ve her atom maksimum sayıda bağ yapmışsa, ilk izomer tamamlanmıştır. Bir sıradaki dört C atomu, bu tip izomerin düz zincirli izomer olarak adlandırılmasına neden olur. Düz zincir, bir izomerin alabileceği şekil veya yapının bir örneğidir.
Adım 1-6 ile aynı işlemi izleyerek yeni bir konumda ikinci bir izomer çizmeye başlayın. İkinci izomer, düz zincir yerine dallanmış bir yapıya örnek olacaktır.
Zincirin sağ tarafındaki son atomu silin. Bu atom, önceki izomerde olduğundan farklı bir atoma bağlanacaktır. C4H10 örneğinde arka arkaya üç C atomu bulunur.
Sıradaki ikinci atomu bulun ve ona bağlanan son atomu çizin. Bu bir dal olarak kabul edilir çünkü yapı artık düz bir zincir oluşturmaz. C4H10 örneğinde, üçüncü C yerine ikinci C'ye bağlanan dördüncü C bulunur.
Periyodik tablodan alınan notlara göre her atomun maksimum bağ sayısına sahip olup olmadığını belirleyin. C4H10 örneğinde, birinci C'nin ikinci C'ye bir satırla bağlanması ve böylece yalnızca bir bağı olması gerekir. İlk C, maksimum bağ sayısına sahip değildir. İkinci C, birinci C'ye, üçüncü C'ye ve dördüncü C'ye bağlanacak ve böylece üç bağa sahip olacaktır. İkinci C, maksimum bağ sayısına sahip olmayacaktır. Her atom, maksimum bağ sayısına sahip olup olmadığını görmek için ayrı ayrı belirlenmelidir.
Adım 9-11'de olduğu gibi aynı süreçte sonraki en az sayıda bağ gerektiren elementin atomlarını ekleyin. C4H10 örneğinde, ikinci C'ye bağlı ilk C ve üç H atomu bulunur. İkinci C, birinci C'ye, üçüncü C'ye, dördüncü C'ye ve bir H atomuna bağlanacaktır. Üçüncü C, ikinci C ve üç H atomuna bağlanacaktır. Dördüncü C, ikinci C ve üç H atomuna bağlanacaktır.
Her tür atomun ve bağların numaralarını sayın. Bileşik, orijinal moleküler formülle aynı sayıda atomu içeriyorsa ve her atom maksimum sayıda bağ yapmışsa, ikinci izomer tamamlanmıştır. C4H10 örneğinde iki tam izomer, bir düz zincir ve bir dallı yapı olacaktır.
Atomları dallandırmak için farklı konumlar seçerek yeni izomerler oluşturmak için 13-18. Adımları tekrarlayın. Dalların uzunlukları, dalda bulunan atomların sayısına göre de değişebilir. C4H10 örneğinin yalnızca iki izomeri vardır, bu nedenle tamamlanmış olarak kabul edilir.
İhtiyacınız Olan Şeyler
- Kalem
- Kağıt
İpuçları
-
İzomerleri uzayda üç boyutlu nesneler olarak görselleştirmek bazı kişiler için zor olabilir. İnsanların farklı izomerlerin yapılarını anlamalarına yardımcı olmak için top ve çubuk modelleri veya bilgisayar programları mevcuttur.
Bazen bir izomer çizmesi istendiğinde bir moleküler formül zaten verilir, bu nedenle saymak ve tanımlamak gereksizdir. Bir moleküler formül zaten verilmişse Adım 1'i atlayın. Bir bileşiğin yapısı verilmişse, 1. Adımı atlamayın ve aynalı veya ters çevrilmiş versiyonlar için son izomerleri incelerken yapının olası izomerlerden biri olduğunu düşünün.
Bir bileşik, farklı sayıda bağ gerektiren ikiden fazla atom türüne sahipse, gerekli bağları en çoktan en aza doğru eklemeye devam edin. İki atom aynı sayıda bağ gerektiriyorsa, herhangi bir sırayla eklemek kabul edilebilir.
Uyarılar
-
Bir elementin atomunun kaç bağ yapabileceğine ilişkin genel sütun kuralının birçok istisnası vardır. Adım 2'de verilen sayılar kılavuz niteliğindedir, ancak katı kurallar değildir ve yalnızca başlangıç seviyesindeki izomer çiziminde kullanılan C, H, O, N, vb. gibi ortak elemanlar için dikkate alınmalıdır. Öğrenciler, her bir elementin tam olarak kaç bağ yapabileceğini anlamak için orbitalleri ve değerlik kabuklarını incelemelidir. Elemanlar, yapılabilecek olası bağların sayısı için ayrı ayrı araştırılmalıdır.
Dallanmış bir izomerde, bir izomerin ayna görüntüsünün farklı bir izomer olduğuna inanmak kolaydır. Bir izomer, aynaya yansıdığında veya herhangi bir yöne çevrildiğinde aynı yapıya sahipse, o zaman farklı bir izomer değil, aynı yapıdır. Atomları numaralandırarak ve ters çevirerek veya aynalayarak diğeriyle aynı şekilde olup olmadığını izleyerek farklı izomerleri takip edin.
Gelişmiş izomerler, düz zincirli ve dallı izomerlere hakim olana kadar dikkate alınmaması gereken halka şekillerini ve diğer yapısal tasarımları içerebilir. Halka şeklindeki elemanlar için farklı kurallar geçerli olabilir.