Як намалювати ізомери

Визначте і порахуйте всі атоми, які слід намалювати в ізомерах. Це дасть молекулярну формулу. Будь-які отримані ізомери будуть містити однакову кількість кожного типу атомів, знайдених у вихідній молекулярній формулі сполуки. Типовим прикладом молекулярної формули є C4H10, що означає, що в сполуці є чотири атоми вуглецю та 10 атомів водню.

Зверніться до періодичної таблиці елементів, щоб визначити, скільки зв’язків може зробити один атом елемента. Як правило, кожна колонка може складати певну кількість облігацій. Елементи в першій колонці, такі як H, можуть складати один зв’язок. Елементи у другій колонці можуть складати два зв’язки. У колонці 13 можна зробити три облігації. У колонці 14 можна зробити чотири облігації. У колонці 15 можна зробити три облігації. У колонці 16 можуть бути два облігації. Стовпець 17 може складати одну облігацію.

Зверніть увагу, скільки зв’язків може утворювати кожен тип атома у сполуці. Кожен атом в ізомері повинен утворювати таку ж кількість зв’язків, як і в іншому ізомері. Наприклад, для C4H10 вуглець знаходиться в 14-й колонці, отже, він буде утворювати чотири зв’язки, а водень - у першій колонці, тож він зв’яже один.

Візьміть елемент, для якого потрібно зробити більше зв’язків, і намалюйте рівномірно розміщений ряд цих атомів. У прикладі C4H10 вуглець є елементом, що вимагає більшої кількості зв’язків, тому в рядку буде просто повторена буква С чотири рази.

З’єднайте кожен атом у рядку зліва направо одним рядком. Приклад C4H10 мав би ряд, який виглядав як C-C-C-C.

Пронумеруйте атоми зліва направо. Це забезпечить використання правильної кількості атомів з молекулярної формули. Це також допоможе визначити структуру ізомеру. У прикладі C4H10 буде C з лівого боку, позначений як 1. C безпосередньо праворуч від нього буде 2. C безпосередньо праворуч від 2 буде позначено як 3, а C в крайньому правому кінці буде позначено як 4.

Кожен рядок між намальованими атомами порахуйте як один зв’язок. Приклад C4H10 мав би 3 зв’язки в структурі C-C-C-C.

Визначте, чи кожен атом створив максимальну кількість зв’язків відповідно до приміток, зроблених з періодичної таблиці елементів. Підрахуйте кількість зв’язків, які представлені лініями, що з’єднують кожен з атомів ряду. У прикладі C4H10 використовується вуглець, для якого потрібні чотири зв'язки. Перший C має одну лінію, що з'єднує його з другим C, тому він має один зв'язок. Перший C не має максимальної кількості облігацій. Другий C має одну лінію, що з’єднує його з першою C, і одну лінію, що з’єднує його з третьою C, тому він має два зв’язки. Другий C також не має максимальної кількості облігацій. Кількість зв’язків повинна бути підрахована для кожного атома, щоб запобігти отриманню неправильних ізомерів.

Почніть додавати атоми елемента, які потребують найменшої кількості зв’язків, до раніше створеного ряду з’єднаних атомів. Кожен атом повинен бути зв’язаний з іншим атомом лінією, яка вважається одним зв’язком. У прикладі C4H10 атомом, який потребує найменшої кількості зв’язків, є водень. Кожен C у прикладі мав би один H, проведений біля нього лінією, що з’єднує C та H. Ці атоми можуть бути намальовані вище, нижче або збоку від кожного атома в раніше намальованому ланцюгу.

Знову визначте, чи кожен атом створив максимальну кількість зв’язків відповідно до приміток з періодичної таблиці елементів. У прикладі C4H10 перший C буде підключений до другого C і H. Перший С мав би дві лінії і, отже, мав би лише два зв’язки. Другий C буде з'єднаний з першим C, а третій C і H. Другий С мав би три лінії і, отже, три зв'язки. Другий C не має максимальної кількості облігацій. Кожен атом потрібно досліджувати окремо, щоб перевірити, чи має він максимальну кількість зв’язків. Водень утворює лише один зв’язок, тому кожен атом Н, проведений однією лінією, що з’єднується з атомом С, має максимальну кількість зв’язків.

Продовжуйте додавати атоми до раніше намальованого ланцюга, доки кожен атом не матиме максимально дозволеної кількості зв’язків. У прикладі C4H10 перший С буде з'єднаний з трьома атомами Н, а другий С. Другий C з'єднався б з першим C, третій C і двома атомами H. Третя С з'єдналася б з другою С, четверта С і двома атомами Н. Четвертий С з'єднався б з третім С і трьома атомами Н.

Підрахуйте кількість кожного типу атома у намальованому ізомері, щоб визначити, чи відповідає воно вихідній молекулярній формулі. Приклад C4H10 мав би чотири атоми C підряд і 10 H атомів, що оточують ряд. Якщо число в молекулярній формулі відповідає вихідному рахунку, і кожен атом створив максимальну кількість зв’язків, то перший ізомер закінчений. Чотири атоми С підряд викликають, що цей тип ізомеру називають прямолінійним ізомером. Пряма ланцюг - один із прикладів форми або структури, яку може прийняти ізомер.

Почніть малювати другий ізомер у новому місці, дотримуючись того самого процесу, що і кроки 1-6. Другий ізомер буде прикладом розгалуженої структури замість прямої ланцюга.

Витріть останній атом з правого боку ланцюжка. Цей атом з’єднається з іншим атомом, ніж це було в попередньому ізомері. Приклад C4H10 мав би три атоми С поспіль.

Знайдіть другий атом у ряду і намалюйте останній атом, що з’єднується з ним. Це вважається галуззю, оскільки структура більше не утворює прямого ланцюга. У прикладі C4H10 буде четвертий C, що з’єднується з другим C замість третього C.

Визначте, чи кожен атом має максимальну кількість зв’язків відповідно до приміток, зроблених з періодичної таблиці. У прикладі C4H10 перший C буде з'єднаний з другим C однією лінією, тому матиме лише один зв'язок. Перший C не має максимальної кількості облігацій. Другий C буде з'єднаний з першим C, третім C і четвертим C, тому він матиме три зв'язки. Другий C не мав би максимальної кількості облігацій. Кожен атом повинен бути визначений окремо, щоб перевірити, чи має він максимальну кількість зв’язків.

Додайте атоми елемента, що вимагає найменшої кількості зв’язків, у тому ж процесі, що і на кроках 9-11. Приклад C4H10 мав би перший C, підключений до другого C, і три атоми H. Другий C буде з'єднаний з першим C, третім C, четвертим C та одним атомом H. Третій C буде з'єднаний з другим C і трьома атомами H. Четвертий С буде зв’язаний з другим С і трьома атомами Н.

Підрахуйте числа кожного типу атома та зв’язки. Якщо сполука містить таку ж кількість кожного типу атомів, що і вихідна молекулярна формула, і кожен атом створив максимальну кількість зв’язків, другий ізомер закінчений. Приклад C4H10 мав би два повні ізомери, прямий ланцюг і розгалужену структуру.

Повторіть кроки 13-18, щоб створити нові ізомери, вибравши різні місця для розгалуження атомів. Довжини гілок також можуть змінюватися за кількістю атомів, розташованих у гілці. Приклад C4H10 має лише два ізомери, тому він вважається повним.

• Олівець
• Папір

• Візуалізація ізомерів як тривимірних об’єктів у просторі може бути складною для деяких людей. Моделі куль і паличок або комп'ютерні програми доступні, щоб допомогти людям зрозуміти будови різних ізомерів.

  Іноді, коли просять намалювати ізомер, вже дається молекулярна формула, тому підраховувати та ідентифікувати непотрібно. Якщо вже дана молекулярна формула, пропустіть крок 1. Якщо вказана структура сполуки, не пропускайте крок 1 і вважайте структуру одним із можливих ізомерів при дослідженні остаточних ізомерів для дзеркальної або перевернутої версії.

  Якщо сполука має більше двох типів атомів, які потребують різної кількості зв’язків, продовжуйте додавати від більшості до найменшої кількості необхідних зв’язків. Якщо два атоми потребують однакової кількості зв’язків, прийнятно додавати їх у будь-якому порядку.

• Існує багато винятків із загального правила стовпця щодо того, скільки зв’язків може створити атом елемента. Цифри, наведені на кроці 2, є орієнтирами, але не твердими правилами, і їх слід враховувати лише для загальних елементів, що використовуються у початковому ізомерному кресленні, таких як C, H, O, N тощо. Студенти повинні вивчити орбітали та валентні оболонки, щоб зрозуміти, скільки точно може зв’язати кожен елемент. Елементи слід досліджувати індивідуально щодо кількості можливих зв’язків, які можуть бути укладені.

  У розгалуженому ізомері легко повірити, що дзеркальне відображення ізомеру - це інший ізомер. Якщо ізомер мав би ту саму структуру при відображенні в дзеркалі або при перевертанні в будь-якому напрямку, то це та сама структура, а не інший ізомер. Відстежуйте різні ізомери, нумеруючи атоми та відстежуючи, чи може він мати таку ж форму, як інший, гортаючи або дзеркально відображаючи.

  Розширені ізомери можуть містити кільцеві форми та інші конструкції конструкцій, які не слід розглядати, поки не будуть засвоєні прямолінійні та розгалужені ізомери. Для елементів у формі кільця можуть застосовуватися різні правила.