Co je strukturální vzorec?

Strukturální vzorec chemické sloučeniny je vizuální reprezentace, která ukazuje, jak jsou atomy v této sloučenině spojeny dohromady. Je často užitečnější než molekulární vzorec, který naznačuje atomy a jejich množství, ale nikoli jejich uspořádání v prostoru. Například molekulární vzorec vody H2O ukazuje, že v molekule jsou dva atomy vodíku (H) a jeden atom kyslíku (O), ale neukazují, jak jsou uspořádány nebo spojeny. Existuje několik různých typů strukturálních vzorců, včetně diagramu elektronové tečky, strukturálního vzorce linie, kondenzovaného strukturálního vzorce a kosterního strukturálního vzorce. Mohou také tvořit dvojnásobnou vazbu, ve které jsou místo dvou sdíleny čtyři elektrony. V některých případech nejsou všechny elektrony sdíleny vazby mezi atomy ve sloučenině. Takové volné páry elektronů se nazývají osamělé páry. Strukturální vzorceA chemické sloučeniny vizuálně představuje každou z těchto různých komponent prostřednictvím systému teček nebo linií.

V diagramu elektronové tečky jsou všechny vnější nebo valenční elektrony dostupné pro vazbu reprezentovány tečkami kolem chemického symbolu atomu. Atom kyslíku má ve svém valenčním skořápce šest elektronů, takže by byl reprezentován O obklopeným šesti tečkami - dvěma nahoře a dole a jeden na každé straně. Když kyslíkové vazby se dvěma molekulami vodíku za vzniku vody, jsou elektrony z vodíku sdíleny v kovalentních vazbách. Vzhledem k tomu, že každý vodík má jeden valenční elektron, nový diagram elektronové tečky se jeví jako centrální O obklopený osmi tečkami, dvě na každé ze čtyř stran a H vlevo a doprava, což znamená, že tyto atomy jsou kovalentně spojeny.

Strukturální vzorec linky nahrazuje kovalentní vazby přímými liniemi a dvojité vazby sadouparalelní linie. Vzorec vodní linie by se objevil jako H-O-H, s osamělými páry elektronů reprezentovaných tečkami, dvěma výše a dvěma pod O. Tento typ vzorce se také nazývá Lewisova struktura. Někdy jsou osamělé páry vynechány z diagramu liniové vazby pro pohodlí.

Kondenzované strukturální vzorce jsou užitečné pro komplikované molekuly, které by zabíraly příliš mnoho místa, kdyby byly zobrazeny všechny vazby. V tomto typu vzorce jsou některé atomy seskupeny dohromady a jsou nakresleny pouze základní vazby. Protože atomy se spojují předvídatelnými způsoby na základě jejich valenčních elektronů, mohou být při popisu struktury molekuly vynechány určité vazby.

Skeletální vzorec jde o krok dále a vynechává všechny atomy uhlíku a vodíku, což ukazuje pouze chemické symboly jiných skupin spojených linií se strukturou klikaté linie. Tento typ vzorce je často výhodné v organické chemii, kde molekuly obsahující opakující se řetězce atomů uhlíku a vodíku jsou COMmon. V kosterním vzorci je každý uhlík reprezentován úhlem v linii. Pokud se z tohoto úhlu rozvětvují dvě čáry, předpokládá se, že dva atomy vodíku jsou spojeny s uhlíkem. Prázdný konec linky označuje uhlík spojený se třemi atomy vodíku.